FACULDADE DE EDUCAÇÃO FÍSICA E CIÊNCIAS DO DESPORTO SERGIO VELLOSO GASPARY

SERGIO VELLOSO GASPARY

ANÁLISE CINEMÁTICA DA TÉCNICA DO CHUTE SEMICIRCULAR

DOIS AVALIAÇÃO DO IMPACTO NA ARTICULAÇÃO DO JOELHO

Porto Alegre

2006

SERGIO VELLOSO GASPARY

ANÁLISE CINEMÁTICA DA TÉCNICA DO CHUTE SEMICIRCULAR

DOIS AVALIAÇÃO DO IMPACTO NA ARTICULAÇÃO DO JOELHO

Trabalho de conclusão de curso de Educação Física e Ciências do Desporto da Faculdade de Educação Física e Ciências do Desporto da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul.

Orientador: Prof. Ms. Jonas Lírio Gurgel

Porto Alegre

2006

AGRADECIMENTOS

Em primeiro lugar, agradeço aos meus pais pelo amor e apoio ao longo de todos estes anos de graduação e de vida.

Aos meus avós, também pelo seu amor e apoio, mas também, pelo convívio reduzido nestes quatro últimos anos.

Aos meus colegas de faculdade, por compartilharem de forma intensa e verdadeira todas as alegrias e dificuldades desta jornada tão importante.

Aos professores Jonas Gurgel e Flávia Porto, pela amizade e conhecimento. Ao professor Jader Denicol Amaral por todas as oportunidades oferecidas e conhecimento transmitido.

Aos meus amigos, pela observação, compreensão e ajuda em todos os momentos.

Resumo

Nas artes marcias que utilizam chute, sabe-se que há uma grande exposição do joelho ao impacto, fazendo que haja um aumento na possibilidade de lesão. Este estudo verificará as cargas de força geradas no joelho em uma técnica de chute. Feito com instrumentos de baixo custo, para possibilitar este estudo. Foi utilizado um eletrogoniômetro construído a partir de um potenciômetro, um footswitch montado com lata de refrigerante e um acelerômetro triaxial, para mensurar a vibração no joelho, velocidade angular e impacto. Apesar de uma baixa quantidade de amostras, os dados coletados alertam para a técnica utilizada pelo voluntário alguns equipamentos de treino podem aumentar muita a probabilidade de lesão. Também se pôde constatar que um número elevado de chutes pode ser perigoso à articulação do joelho. Por fim, sugere se mais estudos relacionados a esta temática, a fim de se obterem dados estatisticamente mais aplicáveis à população. Palavras Chaves: Impacto, vibração, acelerometria e chute.

Abstract

One knows that it has a grating exposition of the knee to the impact in marcias fights that use kick. This study they consider a methodology to verify the generated magnitudes of load in the knee in one technique of kick. Made with instruments of low cost, to make possible this study. Through one eletrogoniômetro mounted from a potentiometer, foot swith made with cooling can of and a triaxial accelerometer, can be mensurar vibration in the knee, time of displacement, angular speed and impact. Although one low amount of samples, the collected data alerts for the technique used for the volunteer some equipment of trainings can increase much the injury probability. Also if it could evidence that a high number of kicks can be dangerous to the joint of the knee. Finally, it suggests if more studies related to this thematic one, in order to get itself given estatisticamente more applicable to the population.

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO...7

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA...9

2.1. Histórico de lesões em atividades desportivas...9

Conceito de Tae Kwon Do...11

Especificidades físicas do Tae Kwon Do...12

Acelerometria...14

3. ANATOMIA DO JOELHO...17

4. CARACTERISTICAS DO DESPORTO...19

5. METODOLOGIA...26

5.1 Seleção das Amostras ...27

Instrumentos ...27

Protocolo...30

Riscos Inerentes ao Teste ...31

Tratamento Estatístico...32

Limitações...32

6. RESULTADOS E DISCUÇÃO DOS DADOS...34

7. CONCLUSÃO...48

8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS...50

1.INTRODUÇÃO

O Tae Kwon Do é uma arte marcial desportiva difundida por todo o mundo. É praticado por inúmeras pessoas, mas como qualquer esporte de impacto, provoca lesões. Há poucos estudos relatando a melhor forma de treinamento, de modo que seja menos lesiva e mais eficaz possível.

Tendo em vista um aperfeiçoamento técnico mais seguro possível, há necessidade de estudos sobre o equipamento mais propício para o treinamento. Existem diversos tipos de equipamentos, tais como os rebatedores, os quais são usados para chutar, visando, assim, uma melhora da performance desportiva. Estes geram uma vibração no joelho, o qual pode ser altamente lesivo para indivíduo. Mas não se conhece a carga imposta no joelho e se há diferenças significativas destas dependendo do tipo do equipamento.

Este estudo verificou a magnitude de cargas no joelho da técnica semicircular 2, em diferentes tipos de rebatedores. Foi usado um foot swith e um acelerômetro triaxial. Foram coletados dados de um voluntário homem com mais de dez anos de treino. Os dados verificados demonstraram qual equipamento provavelmente provoca menor vibração no joelho.

Problema:

-Não se conhece a carga imposta no joelho e se há diferenças significativas destas dependendo do tipo do equipamento utilizado no treino;

Objetivo geral:

-Verificar as magnitudes carga imposta no joelho e analisar se há diferenças significativas destas dependendo do tipo do equipamento;

Objetivos específicos:

-Analisar a velocidade linear e angular do chute.

-Avaliar e mensurar as magnitudes de cargas aplicadas na articulação do joelho durante a execução do chute semicircular dois em diferentes rebatedores

-Observar a correlação, se houver, da velocidade e da carga. Justificativa:

Os resultados irão auxiliar no treinamento de atletas, pois estes irão expor-se menos à grandes cargas desnecessárias, evitando assim possíveis lesões.

Hipóteses:

-Os equipamentos que possuem uma maior resistência, geram mais vibração, logo mais impacto no joelho.

2.FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1.Histórico de lesões em atividades desportivas

A prática desportiva é uma atividade que possui inúmeros benefícios para seus adeptos. Segundo Simão (2003), o trabalho de força e potência proporciona melhora no sistema cardio-respiratório, aumento da densidade óssea, diminuição do percentual de gordura, manutenção e ganho de massa muscular e de peso. Verifica-se também uma melhora no sistema endócrino, devido ao aumento da afinidade enzima e receptor.

Mas na vida atlética a lesão esta presente, seja um atleta de elite, ou mesmo em indivíduos que o praticam como lazer. Denomina-se lesão "como dano (causado por um trauma físico) sofrido pelos tecidos do corpo."(ZERNICKI, 2002, p. 402). Esta lesão é de âmbito musculo-esquelética, levando assim a diversos problemas psíquicos, econômicos e físicos.

Diversos são os mecanismos que levam a uma lesão. Podem ser por excesso de cargas, estresse ou até repetição excessiva. Esportes baseados em técnicas motoras complexas e de altas velocidades necessitam de um número significativo de repetições de movimento, para poder chegar mais perto possível da perfeição, com o menor gasto energético possível (VOLOSHIN, 2002).

Sem contar com as lesões por fratura, torção ou derrame no menisco, estes números elevados de repetições aumentam significativamente a possibilidade de LER (Lesão por Esforço Repetitivo). Patologias como tendinite patelar, derrame de menisco e rompimento de ligamento torna-se freqüentes em atletas deste nível. Também a grande

exposição ao impacto aumentando a probabilidade de micro lesões que levarão a um processo inflamatório.

Mas estas adaptações levam tempo e necessitam treinos que expõem indivíduo a inúmeras lesões. Isto acontece principalmente quando o atleta quer superar seus limites para uma melhor performance do desporto. Treinamentos excessivamente desgastantes, falta de orientação de profissionais competentes para orientar, avaliar e periodizar o treinamento e falta de alimentação adequada, são fatores que aumentam as chances de lesões. A falta de informação de equipamentos e métodos de treinos que valorizem a integridade física do atleta é outro fator que aumenta a possibilidade de lesão.

Esta falta de informação não somente diminui a vida útil de um atleta, como, também, afastas muitas pessoas que o praticam por laser, seja pela própria lesão ou receio de adquirir uma lesão.

Uma preparação sobre o desporto e pesquisas sobre melhor forma possível de treino são elementos necessários para amenizar a possibilidade de lesão e evitando, assim, todos os problemas que a acompanham.

2.2.Conceito de Tae Kwon Do

O Tae Kwon Do é uma arte marcial surgida na Coréia, descendente Tae Kyon, arte marcial milenar, a qual possui mais de 2500 anos (GOULART, 2004). Depois foi conhecido como Soobak, este era um sistema de treinamento para melhorar as aptidões mentais e físicas. No início do século passado, com invasão do Japão, ficou proibido o treino de artes militares (ou marciais). Como sua origem e desconhecida, acredita-se que o Gen. Choi Hong Lee, por volta de 1945, criou uma arte marcial baseada no Karatê, que aprendera no Japão, e no antigo Soobak. Ele modificou e criou diversos movimentos, fazendo uma arte marcial coreana. Mas somente em 1955 foi criada a palavra Tae Kwon Do, que diferente do conhecimento geral e comentado por alguns autores, significa “caminho (do) da Grande (Tae) arte marcial (Kwon)”.

Hoje é visto como um rico esporte pela diversidade de vivencias motoras. Isto deve ao fato de proporcionar movimentos naturais como correr e saltar.

Difundido em todo o mundo, o Tae Kwon Do possui milhões de praticantes. Em 1973 aconteceu o 1o. Campeonato Mundial de Tae Kwon Do, na Coréia e, a partir daí, o caminho olímpico começou a ser trilhado, tendo participado como esporte de apresentação em Seul em 88 e como esporte de exibição em Barcelona 92. Em 1995 foi homologado pelo Comitê Olímpico Internacional, como modalidade olímpica oficial, estreando nos Jogos Olímpicos de Sidney 2000.

2.3.Especificidades físicas do Tae Kwon Do

As lutas marciais possuem movimentos acíclicos (BOMPA, 2001), então e um esporte que predomina a força e velocidade. Mas requer, também, uma boa resistência (resistência de velocidade) para manter a velocidade dos golpes. Logo se nota que são necessários principalmente três tipos de valências básicas: força de partida, força reativa e força-resistência.

A força de partida também denominada força explosiva, e utilizada para mudar o mais rápido possível um corpo inerte. Força reativa necessária também para deslocar um corpo já em movimento para outra direção ou sentido. Força-resistência é aquela valência física utilizada para executar o mesmo movimento inúmeras vezes dentro de uma competição, como, por exemplo, saltar e cabecear uma bola inúmeras vezes em uma partida de futebol.

Por ser uma arte marcial onde há uma predominância de chutes, ela necessita uma grande quantidade de força de partida. Um atleta deve possuir a capacidade de contrair os músculos em um período muito curto, para tal não é só necessário um bom aporte muscular, mas principalmente pela adaptação neural, onde exercícios pliométricos são eficazes para aumento desta valência (BOMPA, 2004). Os exercícios pliométricos trabalham nos mecanismos neurais complexos, por isso treina-se com um pré-alongamento bastante rápido (preparação do chute), para ser mais forte possível a contração concêntrica.

Conforme Bompa (2001), a potência é denominada como a capacidade de realizar o movimento com o menor tempo possível, e é definida por:

v F P= .

Onde: F = m. a, P = potência, F = força, m = massa, a = aceleração,

e v = velocidade.

Para tal, é necessário uma adaptação neural que, segundo Simão (2003), é um dos principais responsáveis pelo ganho de força e potência, pois o maior recrutamento de fibras e um tempo menor proporciona uma maior potência. Dependendo da complexidade a técnica a adaptação pode levar muito tempo (BOMPA, 2004)

A força reativa, necessária para mudanças rápidas de direção. Muito usada neste desporto para esquivas ou mudar de direção um golpe para surpreender o oponente.

Além disso, os taekwondistas requerem uma boa resistência aeróbica para suportar com a mesma intensidade os (geralmente) três rounds de três minutos. Isto pelo fato de ficarem sob o terço anterior dos pés saltitando (sem perde o contato com o solo), enquanto não estão atacando ou esquivando. Esta posição nas pontas dos pés promove uma maior velocidade de deslocamento para o atleta, tanto para atacar, como para esquivar. Isto pelo fato de promover uma pré-ativação das musculaturas extensoras do tornozelo, reduzindo o tempo de reação.

Percebe-se que, freqüentemente neste desporto, ocorre mudança brusca de direção, causando um estresse no joelho (SCHENCK, 2003). Desconsiderando lesões por

contusões e entorse, a articulação do joelho é muito suscetível à lesões por esforço repetitivo, impacto ou estresse (KAPANDJI, 2000). Com treinos desgastantes e repetitivos a possibilidade de LER é freqüente. Tendinite patelar, lesões no menisco e ligamentos são comuns em atletas deste desporto (FOSTER, 2002; MCMAHON, 2002; BRONW JR, 2002).

Na maioria dos movimentos de chutes predomina uma flexão de quadril e, alguns chutes, flexão seguido de extensão de quadril. Também se percebe uma grande quantidade de flexão e extensão de joelho. Para um menor gasto energético, nota-se a necessidade de uma boa flexibilidade de membros inferiores, principalmente na musculatura extensora de quadril e nos adutores. (para chutar com mais facilidade, com menos resistência dos antagonistas, além de evitar, assim, possíveis lesões).

2.4.Acelerometria

Para uma análise mais completa do movimento é necessário um método que permite a captação de variáveis cinemáticas - que descrevem o movimento - e cinéticas, que apontam as forças que geram o movimento. Desde modo será utilizada a acelerometria.

A acelerometria é um método comum utilizado para análise biomecânica do movimento humano, sendo ferramenta fundamental no controle de sobrecarga humana nas mais diversas atividades cotidianas (GRIFFIN, 1990). Com um acelerômetro, é possível mensurar as acelerações provocadas e sofridas em um objeto, neste estudo o corpo humano.

Este aparelho capta o movimento oscilatório produzido por mudança na velocidade e no padrão dos movimentos corporais (TRITSCHLER, 2003), sendo o do tipo de triaxial (que mensura nos planos sagital, frontal e transversal) o mais preciso, pois a vibração conseqüente ao movimento ocorre nos três eixos.

Este instrumento mensura os dados através do deslocamento de uma massa inercial localizada no interior do aparelho. À medida que esta massa se desloca, ela pressiona um conjunto de molas - chamadas de transdutores, os quais são sensíveis à deformação e transformam a energia mecânica recebida, por meio da alteração de suas propriedades, em energia elétrica que consiste em um sinal analógico que será convertido em um sinal digital para a leitura do computador.

Para que o acelerômetro possa mensurar a aceleração do joelho, deve ser fixado próximo ao mesmo em uma estrutura rígida. Zadin (1995) sugerem que o acelerômetro esteja fixado sobre a estrutura a ser estudada, porém, quando isto não for possível, o posicionamento do instrumento deve ser o mais próximo do local estudado, sobre uma estrutura rígida. O sugerido, segundo o autor, para este caso, é que o acelerômetro seja preso à tuberosidade tibial do indivíduo.

A acelerometria e o impacto já foram tema de pesquisas na área da saúde. Voloshin (2002) comenta que quando um atleta corre em uma pista, salta em distância ou em altura, seja em piso natural ou sintético, seus pés acabam se chocando contra a superfície. Cada evento deste tipo gera uma onde de choque (impacto) que se propaga desde pé (através de todo o sistema musculoesquelético humano) até alcançar o crânio. Porém, estes choques são absorvidos pelas articulações do sistema musculoesquelético humano. Estas articulações dissipam as ondas de choque iniciadas pelo impacto do pé,

exercendo uma função protetora do choque em direção ao crânio (VOLOSHIN, 2002). Logo, grande parte do desgaste e das lacerações do sistema musculoesquelético humano não se deve a ações traumáticas súbitas ou doenças graves. Deve-se, em vez disto, a um efeito cumulativo da carga dinâmica que não é comumente percebido.

A fratura por estresse é uma lesão comum observada por profissionais da saúde que cuidam de atletas (VOLOSHIN, 2002). As fraturas por estresse são resultados de cargas cíclicas repetitivas sobre o sistema ósseo-muscular, a qual supera a capacidade reparadora do sistema esquelético. Do ponto de vista mecânico, os aumentos na carga aplicada e os aumentos na freqüência desta aplicação da carga podem levar a fraturas por estresse. No entanto, é o grau de cada um desses aumentos que realmente se correlaciona ao efeito resultante; portanto, é vital uma técnica de medição efetiva.

Está se tornando cada vez mais óbvio que o excesso de caga dinâmica sobre o sistema musculoesquelético humano pode (decorrente do exercício ou das atividades cotidianas) pode levar ao desenvolvimento de inúmeros distúrbios musculoesqueléticos.

Muitos especialistas na área da saúde sugeriram que o exercício realizado dentro dos limites de movimento articular normal e do conforto não predispõem um indivíduo a estes distúrbios. Contudo, a falta de uma definição científica para movimento articular normal impede a idealização de um programa de exercícios seguro e efetivo.

3.ANATOMIA DO JOELHO

A articulação do joelho é formada por três ossos: fêmur distal, a tíbia proximal e a patela. Ele possui dois discos fibrocartilaginosos, (os meniscos), em forma de meia lua, que compõem a articulação do joelho (NETTER, 2001).

O joelho possui diversas estruturas que, segundo Calais-Germain (2002), realizam a estabilização do joelho. O ligamento cruzado anterior (LCA), responsável por impedir que a tíbia deslize anteriormente. O ligamento cruzado posterior (LCP), que torna impraticável o deslize da tíbia posteriormente. O ligamento colateral medial (LCM) que impede que o joelho realize o movimento de inclinação lateral. E, finalmente o ligamento colateral lateral (LCL) que bloqueia o movimento de inclinação medial (Figura 1.1).

A anatomia do joelho, permite cinco graus de liberdade (BOUBLIK, 2002). No plano sagital temos extensão-flexão e translação (deslizamento) antero-posterior (figura 1.2); no plano frontal temos varo-valgo e translação médio-lateral, e no plano transversal temos rotação interna-externa.

Figura 1.1 NETTER, Frank H (2001). Figura 1.2 NETTER, Frank H (2001).

4.CARACTERISTICAS DO DESPORTO

4.1.Treinamento de Tae Kwon Do

O treinamento de Tae Kwon Do é exaustivamente repetitivo. Isto por que, primeiramente, o atleta da modalidade deve possuir uma grande força explosiva e grande flexibilidade. O treinamento destas valências é exaustivo e exigem bastante do indivíduo.

Além disso, o atleta expõem o corpo à grandes cargas de impacto, pois o treino técnico consiste em chutar implemento, expondo assim à uma grande magnitude de impacto. Dependendo da técnica e do equipamento usado estas cargas terão diferenças significativas.

Diversos são os tipos de equipamentos utilizados para treino. Pode ser sacos que possuem tamanhos, peso, resistência e formatos diferenciados (colocar figuras de sacos e pêras). Existem (o mais comum para treino desta modalidade) repetidores, que pode ter três tipos básicos de formato: manopla ou luva (figura 2.1), raquete (figura 2.2) e escudo (figura 2.3).

Figura 2.1

Figura 2.2

Fonte: o Autor (2006)

Figura 2.3

Fonte: o Autor (2006)

4.2.Técnica do chute semicircular dois (o chute analisado)

Segundo Calais-Germain os movimentos da técnica do chute semicirculares dois (SC2) iniciam-se na posição de luta (figura 3.1), a qual consiste, partindo da posição anatômica, em realizar-se uma média abertura de pernas, flexionando levemente o joelho e uma suave flexão plantar, os cotovelos quase totalmente flexionados, punhos cerrados e (destros) rotação interna do ombro direito e rotação externa do ombro esquerdo, juntamente com uma rotação à esquerda da cervical.

Figura 3.1

Fonte: o Autor (2006)

Inicia-se a técnica (figura 3.2 e 3.3) com uma flexão e uma pequena abdução de quadril no membro inferior direito, junto com uma flexão total de joelho (para destro), no outro membro, temos uma flexão plantar e uma rotação externa de quadril.

Figura 3.2 (vista frontal) Fonte: o Autor (2006)

Figura 3.3 (vista sagital) Fonte: o Autor

Em um segundo momento, se percebe uma grande flexão e abdução de quadril, seguido de uma inclinação e rotação do tronco. Neste momento temos praticamente todo o movimento de quadril realizado (figura 3.4) (esta é a preparação do chute).

Figura 3.4

Finalmente temos a finalização do movimento de quadril, simultaneamente com uma extensão total de joelho (figura 3.5) (chute propriamente dito). Após o chute, antes de colocar o pé no solo, há uma repreparação deste flexionando rapidamente o joelho.

Figura 3.5

Fonte: o Autor (2006)

4.3.Características biomecânicas do movimento

Segundo Calais-Germain (2002) e Hall (2000), os planos que se seguem desta técnica são sagital, frontal e transversal. No plano sagital temos flexão de quadril, flexão e extensão de joelho e flexão plantar, sendo executados no eixo frontal. No plano frontal percebemos abdução de quadril e flexão lateral de tronco, ambos no eixo sagital. Finalmente observamos no plano transverso (eixo longitudinal) rotação de tronco e quadril.

A contração praticamente concêntrica, onde se percebe contrações isométricas para a estabilização e equilíbrio do corpo. Há contração concêntrica no chute tanto na extensão de joelho, como na recuperação, fazendo flexão de joelho concentricamente. Se utilizarmos um plano referencia fora do indivíduo, a velocidade angular do joelho será proporcionalmente diferente a linear no momento do chute e da repreparação deste. Pois há um pequeno deslize do pé de apoio no solo no momento do chute, fazendo que ocorra mais de um deslocamento que simplesmente a flexão e extensão de joelho, e na repreparação o corpo não desliza sobre o solo.

Esta técnica possui cadeias fechada e aberta. Aberta na perna que executa o chute, e cadeia fechada no membro inferior que equilibra o corpo (pé de apoio).

O movimento humano é uma linha de estudo da biomecânica. Segundo Riehle (2003) a biomecânica, baseada na física de Newton, tem finalidade de analisar, quantificar e relacionar as forças envolvidas no movimento humano, para ter o melhor compreender os efeitos destas forças no corpo humano. Esta ciência torna-se base de medidas para cirurgias, tratamento de reabilitação, área de instrumentação, sendo, também, extremamente aplicada ao esporte e à ciência do esporte e, não menos importante, à indústria de produtos esportivos e próteses, entre outros.

Para tal, a biomecânica utiliza-se da dinâmica (uma área da Física) para estudar o movimento. Dentro da dinâmica, a cinemática e cinética são responsáveis em verificar e mensurar estes dados. A cinemática baseia-se em verificar, a partir da posição de um objeto, sua velocidade e aceleração. A cinética verifica as forças envolvidas no objeto.

Dentre os procedimentos de medição em Biomecânica, existem diversos modelos aplicáveis à avaliação do movimento humano. Dos modelos existentes, podem ser citados a Cinemetria Baseada em Vídeo, Fotografia de Longa Exposição, Footswitchs, Eletrogoniometria, Acelerometria entre outros. Com a existência de tantos modelos, uma das preocupações da Biomecânica é a precisão destes instrumentos de avaliação. Porém, toda a avaliação tem o seu erro padrão embutido na sua medida.

Sabendo-se que toda avaliação tem algum erro decorrente ao avaliador, cabe ao mesmo a escolha de ferramentas e meios que possibilite minimizar os seus possíveis erros.

5.METODOLOGIA

A metodologia utilizada teve coleta de dados, onde foi mensuradas as magnitudes cargas utilizando um acelerômetro triaxial. Mais precisamente, este foi utilizado a fim de mensurar vibração do corpo (CARLIJIN, V. C., et al, 1997, GRIFFIN, 1996), utilizando os valores pico-a-pico para mensurar o impacto, a vibração da articulação, a qual também é lesiva ao corpo: root mean square (RMS ou raiz quadrada média) representa a potência média do sinal e é dado pela fórmula:

( )

[ ]

∫

−

=

1

dt

t

f

T

T

RMS

Também foi mensurada a relação entre vibração e o impacto, denominado Crest Factor, e é definida pela fórmula:

RMS pico a Pico r CrestFacto = − −

5.1.Seleção da Amostra

A população deste estudo será composta por um atleta tae kwon do, com 29 anos, da cidade de Porto Alegre, com mais de 12 anos de treino na modalidade, de sexo masculino. Este indivíduo foi selecionado em virtude da proximidade da instituição e também, de acordo com o nível de maturação e desenvolvimento atlético na área. A freqüência de treinamento do atleta é de três a quatro vezes por semana e uma hora e trinta minutos por dia.

5.2.Instrumentos

Foi usado um acelerômetro triaxial (figura 4.1), o qual foi desenvolvido em software CAD, construído baseado em dois acelerômetros da marca Analog Digital Devices®, um biaxial modelo ADXL250 e outro uniaxial modelo ADXL150, ambos com sensibilidade de 50g, podendo ser configurados para sensibilidade de 25g (1g = 9,80665 m.s-2), para mensurar a vibração atuante no joelho nos três eixos (PORTO, 2004): antero-posterior(x), lateral-medial (y) e superior-caudal (z).

Figura 4.1

Fonte: o Autor (2006)

O eletrogoniômetro (figura 4.2, 4.3 e 4.4) era composto de duas hastes de metal, revestidas com espuma, anexadas a um potenciômetro de 10 KΩ (PORTO, 2005; Gurgel, 2004). Este equipamento foi calibrado com um goniômetro manual de acrílico de marca Carci. Usado para verificar e analisar o comportamento do joelho, durante a execução da técnica.

Figura 4.2

Figura 4.3 Figura 4.4

Fonte: o Autor Fonte: o Autor (2006)

Os footswitchs eram feitos de lata, cobertos com termo retrátil. Usados para verificar instante de saída do solo e instante de impacto no rebatedor (figura 4.5 e 4.6).

Figura 4.5 Figura 4.6 Fonte: o Autor Fonte: o Autor

Os equipamentos (footswitchs, eletrogoniômetro e acelerômetro) estavam ligados a dois conversores analógico/digital, de marca Data-Q, modelo DI-194, com quatro canais analógicos, três canais digitais, com 10 bit resolução. Estes estavam conectados a dois microcomputadores.

5.3.Protocolo

O teste consistiu em dois dias, um de treino e outro para coleta dos dados. Nos dois dias foram feitos os mesmos procedimentos, mas somente no segundo o foram feitas coletas. O primeiro dia foi realizado na Academia RM Fitness (antiga academia La Femme), o segundo foi realizado no IPCT, da faculdade de engenharia, da PUCRS.

Primeiramente foi feito um aquecimento de dez minutos, principalmente com exercícios de alongamento. Após o aquecimento foi feita a instrumentalização no voluntário.

Foram colocados um eletrogoniômetro no joelho direito lateralmente, um acelerômetro triaxial na tuberosidade da tíbia e um footswitch no terço anterior da sola do pé. No rebatedor foi colocado outro footswitch.

O pé direito ficará em uma marca a 205 cm da base onde está o alvo, que estará a 98 cm do chão, totalizando uma distância aproximada de 227,22 cm.

Antes de chutar foi feita a calibração do eletrogoniômetro, depois era dado um sinal para o voluntário para chutar no implemento (manopla, raquete ou o escudo). O chute deveria ser mais rápido possível (figura 4.7 e 4.8), gerando o maior impacto

possível. Depois de chutar, foi dado um intervalo de um minuto, para recalibrar o eletrogoniômetro e, o atleta recuperar-se totalmente para a próxima coleta.

Figura 4.7 Fonte: o Autor (2006) Figura 4.8 Figura 4.8 Fonte: o Autor

5.4. Riscos Inerentes ao Teste

Durante a realização do experimento desta pesquisa, os atletas estiveram expostos a possíveis riscos, tais como a possibilidade de alguma lesão muscular como

estiramentos, câimbras e contraturas, entretanto, estes riscos foram minimizados através do procedimento de aquecimento. Outra possibilidade foi a de que o atleta sofresse uma contusão durante o chute e a técnica fosse mal realizada. Em qualquer um dos casos, atleta seria encaminhado a atendimento médico imediato.

5.5. Tratamento Estatístico

Os dados coletados foram tratados estatisticamente utilizando-se correlação de Pearson do software estatístico SPSS.

5.6. Limitações

Durante o desenvolvimento deste projeto, pode-se perceber alguns fatores que são considerados como limitadores do estudo. Tais fatores estariam inerentes ao controle que o avaliador tem sobre o ambiente de coleta de dados. Da mesma forma, é possível que os dados coletados estivessem sendo subestimados devido às variáveis que não podem ser controladas neste estudo. O nível de aquecimento pode não ter sido suficiente, subestimando assim o potencial do voluntário. Outra limitação é o tempo necessário para a calibração do eletrogoniômetro e a colocação dos demais instrumentos, após o seu

aquecimento, podendo resultar na redução da performance do teste. Não somente a respeito do aquecimento do atleta, mas o padrão habitual de movimentos dos mesmos pode estar modificado devido aos instrumentos. Outro obstáculo foi que a execução apresentada pelo indivíduo estudado neste experimento provavelmente não seria realizada na mesma intensidade de movimentação com que é executada durante o desporto, onde existem diversas fontes exógenas de estímulo que podem contribuir significativamente para a melhora do rendimento do atleta.

A vibração no corpo humano possui várias conseqüências e podem ser de causadas por diversas origens, dentre elas o impacto (GRIFFIN, 1996).

O impacto foi mensurado através da vibração coletada pelo acelerômetro, verificando o resultado pico-a-pico, da maior curva do gráfico. Este resultado é a aceleração do impacto causado no joelho. Foi também calculados o RMS e o crest-factor, os quais são,também, lesivos a articulação (GRIFFIN, 1996).

6.RESULTADOS E DISCUÇÃO DOS DADOS

Segundo Gisslèn et al. (2004), o surgimento do Joelho de Saltador pode se dar pela utilização excessiva da articulação. Treinamentos de modalidades como o Tae Kwon Do que necessitam um número excessivo de repetições estão sujeitos a esta patologia.

Foram coletados neste experimento dez chutes válidos. Para tal foi necessário 21 chutes, pois devido às dificuldades dos equipamentos, onze não foram validados, pois estes tiveram algum problema (footswitch não funcionou, o eletrogoniômetro soltou, entre outros imprevistos). Não foi possível atingir a meta por que, nos chutes no escudo, a magnitude do impacto era superior ao que o equipamento suportava, logo o acelerômetro pifou.

Em um dos chutes com a luva, não foi possível coletar os dados do acelerômetro no eixo crânio-caudal. Mas os demais dados foram descritos nas tabelas 2.x. e 3.x.. Os dados na tabela 1 demonstram que o joelho tem uma amplitude no movimento com média superior a 120°, alcançando uma velocidade angular média 1132,5424 °/s. Logo o joelho estende e desliza em tempo inferior a 0,2s.

O impacto (pico-a-pico) nos eixos latero-medial e crânio-caudal são praticamente os iguais na luva e na raquete. Entretanto no eixo Antero-posterior (Tabela 2 e 2.1) há menor impacto na raquete, onde a média da variação pico-a-pico é de 12,4375g; da luva de 20,9164g; e a amostra do escudo foi de 49,666g. Isto demonstra uma forte carga no tendão patelar e liga

Em compensação a isto, as médias do cresh factor da raquete foram significativamente menores do que as médias da manopla e da amostra do escudo (com exceção no eixo crânio-caudal do escudo), conforme as tabelas, 2.2, , 3.2, e 4.2.

Como o número de amostras foi muito pequeno, logo houve um grande desvio padrão, o que tornou as amostra fora de P < 0,05, fazendo que não houvesse uma correlação significativa.

Os dados da Tabela 1 mostram a posição inicial do joelho, posição final no momento do impacto e sua variação articular. Também está inserido o tempo e as relações de tempo e variação angular da articulação e de tempo e distância. Isto é, a velocidade angular média e rapidez média do movimento. No final desta tabela foram calculados: a média aritmética da variação angular do joelho, a média harmônica da variação angular, o desvio padrão da variação articular do joelho, a média aritmética da velocidade angular e o desvio padrão da velocidade angular.

Tabela 1- Dados do Eletrogoniômetro e Velocidades Angular e Rapidez

Média aritmética de variação angular do joelho = 124,4599

Média harmônica de variação angular do joelho = 122,6393

Desvio padrão da variação angular do joelho = 16,1080

A velocidade angular média = 1132,5424

Desvio Padrão da velocidade angular = 152,5729 Amplitude Máxima Amplitude Mínima Variação (°) Tempo (s) Velocidade Angular (°/s) Rapidez (m/s) Raquete 1 120,66 -14,835 135,495 0,1334 1015,7421 17,0329 Raquete 2 119,63 1,0976 118,5324 0,1 1185,324 22,722 Raquete 3 136,22 -9,7297 145,9497 0,15 972,998 15,148 Raquete 4 136,22 14,595 150,815 0,1333 1131,3953 17,0457 Luva 1 135,62 20,959 114,661 0,0833 1376,4825 27,2773 Luva 2 135,62 11,408 124,222 0,1 1242,22 22,722 Luva 3 131,83 27,887 103,943 0,1166 891,4494 19,4871 Luva 4 127,67 13,433 114,237 0,1 1142,34 22,722 Luva 5 126 20,4 105,6 0,1 1056 22,722 Escudo 1 132,43 1,2857 131,1443 0,1 1311,443 22,722

Na Tabela 2.1, 3.1 e 4.1. descrevem os resultados obtidos pelo acelerômetro: o pico-a-pico (impacto), o RMS (vibração da articulação) e o crest factor (relação entre pico-a-pico e RMS, um dado importante para lesão). As Tabelas 2.2., 3.2 e 3.3 colocam as médias do Pico-a-pico e Crest Factor, e seus desvios padrões.

Tabela 2.1 – Acelerômetro no eixo Antero-posterior

Canal 1 eixo x (antero-posterior) Máximo

Pico

Mínimo Pico

Variação

Pico-a-pico Média RMS Crest Factor

Raquete 1 7,25 -7,25 14,5 2,6956 5,3791 Raquete 2 4,75 -16,25 21 3,1506 6,6653 Raquete 3 5,75 -2 7,75 1,9795 3,9151 Raquete 4 3,5 3 6,5 1,4761 4,4034 Luva 1 8,75 -8,5 17,25 1,611 10,7076 Luva 2 5 -20,333 25,333 2,0315 12,4700 Luva 3 23 -9,666 32,666 2,4204 13,4961 Luva 4 3 -3 6 0,8273 7,2525 Luva 5 13 -10,333 23,333 1,8717 12,4662 Escudo 1 25,333 -24,333 49,666 2,5862 19,2042

Tabela 2.2 Analise dos dados da tabela 2.1

Média Aritmética Média harmônica Desvio Padrão

Pico-a- pico Crest Factor Pico-a- pico Crest Factor Pico-a -pico Crest Factor Raquete 12,4375 5,0907 10,0134 4,8873 6,7031 1,2134 Luva 20,9164 11,2784 14,8111 10,7346 9,9917 2,4638

Nota-se que na Tabela 2.3, apesar das médias do impacto possuírem uma diferença significativa entre elas, seus desvios padrões são altos, fazendo com que não possua correlação com P < 0,05. Diferente o gráfico das médias crest factor, que mostrou um baixo desvio padrão, dando assim a possibilidade de acreditar que a raquete possua um menor dano à articulação.

Tabela 2.3. Média Aritmética do Pico-a-pico do eixo x com Desvio Padrão

Média do Pico-a-pico no eixo x

12,4375 20,9164 0 5 10 15 20 25 30 35 1 g Raquete Luva

Tabela 2.4. Média do Crest Factor no eixo x

Média do Crest Factor no eixo x

0 2 4 6 8 10 12 14 16 1 Crest Factor Raquete Luva

Tabela 2.5. Regressão linear da Velocidade Angular x Crest Factor no eixo x

Velocidade Angular x Crest Factor no eixo x

y = 53,834x + 802,31 R2 = 0,4375 y = -27,744x + 1454,6 R2 = 0,1383 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 5 10 15 Crest Factor Velocidade Angular Raquete Luva Linear (Raquete) Linear (Luva)

Velocidade Angular X RMS no eixo x y = -129,51x + 1368,7 R2 = 0,1755 y = 34,05x + 997,18 R2 = 0,0657 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 1 2 3 4 RMS Velocidade Angular Raquete Luva Linear (Luva) Linear (Raquete)

Tabela 2.7. Regressão linear da Velocidade Angular x Pico-a-pico no eixo x

Velocidade Angular x Pico-a-pico

y = 7,1642x + 987,26 R2 = 0,2365 y = -8,9505x + 1328,9 R2 = 0,2366 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 10 20 30 40 Pico-a-pico Velocidade Angular Raquete Luva Linear (Raquete) Linear (Luva)

Tabela 3.1 –Acelerômetro no eixo Latero-medial

Canal 2 eixo y (latero-medial) Máximo Pico Mínimo Pico Variação

Pico-a-pico Média RMS Crest Factor

Raquete 1 9 -17 26 4,2059 6,1817 Raquete 2 6,333 -13,333 19,666 4,8212 4,0790 Raquete 3 9 -18 27 4,1502 6,5057 Raquete 4 8 -12 20 1,8341 10,9045 Luva 1 6,3333 -25,3333 31,6666 1,889 16,7636 Luva 2 12,5 -19 31,5 2,1783 14,4608 Luva 3 2 -15,5 17,5 2,0912 8,3684 Luva 4 3 -12,5 15,5 1,0274 15,0866 Luva 5 3 -14,5 17,5 1,711 10,2279 Escudo 1 11,5 -8 19,5 1,6042 12,1555

Tabela 3.2 – Analise dos dados da tabela 3.1

Média Aritmética Média harmônica Desvio Padrão

Pico-a- pico Crest Factor Pico-a- pico Crest Factor pico-a- pico Crest Factor Raquete 23,1665 6,9177 22,6824 6,1318 3,8731 2,8672 Luva 22,7333 12,9814 20,6503 12,1253 8,1202 3,5280

3.3. Regressão linear da Velocidade Angular x Crest Factor no eixo y

Velocidade Angular x Crest Factor no eixo y

y = 48,777x + 508,5 R2 = 0,8762 y = -0,1094x + 1077,1 R2 = 1E-05 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 5 10 15 20 Crest Factor Ve loc ida de Angula r Raquete Luva Linear (Luva) Linear (Raquete)

Tabela 3.4. Regressão linear da Velocidade Angular x RMS no eixo y

Velocidade Angular x RMS no eixo y

y = -11,13x + 1118,1 R2 = 0,022 y = -8,1577x + 1156,2 R2 = 0,0004 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 2 4 6 RM S Velocidade Angular Raquete Luva Linear (Raquete) Linear (Luva)

Tabela 3.5. Regressão linear da Velocidade Angular x Pico-a-pico no eixo y

Velocidade Angular x Pico-a-pico do eixo y

y = 17,941x + 733,86 R2 = 0,6279 y = -24,968x + 1654,8 R2 = 0,9589 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 10 20 30 40 Pico-a-pico Velocidade Angular Raquete Luva Linear (Luva) Linear (Raquete)

Tabela 3.6. Média Aritmética do Pico-a-pico do eixo y com Desvio Padrão

Média do pico-a-pico no eixo y

23,1665 22,7333 0 5 10 15 20 25 30 1 Raquete Luva

3.7. Média Aritmética do Crest Factor do eixo y com Desvio Padrão

Média do Crest Factor no eixo y

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 1 Crest Factor Raquete Luva

Tabela 4.1 – Acelerômetro no eixo Crânio-caudal

Canal 3 eixo z (crânio-caudal) Máximo

Pico

Mínimo Pico

Variação

Pico-a-pico Média RMS Crest Factor

Raquete 1 5,8888 -5,2222 11,1102 2,1786 5,099

Raquete 2 8,7777 -8,3333 16,111 3,6937 4,3617

Raquete 3 5,666 -8,111 13,777 2,2523 6,1168

Raquete 4 6,111 -6,333 12,444 0,8305 14,9837

Luva 1 2,1111 -5,2222 7,3333 0,6117 11,9883

Luva 2 ausente ausente ausente

Luva 3 7 -5,666 12,666 2,1729 5,82907

Luva 4 13 -7,666 20,666 2,3278 8,8779

Luva 5 23,6666 0,5666 23,1 -0,7592 -30,4267

Escudo 1 8,333 -9 17,333 2,6845 6,4566

Tabela 4.2 – Analise dos dados da Tabela 4.1

Média Aritmética Média harmônica Desvio Padrão

Pico-a- pico Crest Factor Pico-a- pico Crest Factor Pico-a- pico Crest Factor Raquete 13,3605 7,6405 13,1138 6,1014 2,13249 4,9480 Luva 15,9413 14,2805 13,0295 9,9881 7,2662 11,05396

Tabela 4.3. Regressão linear da Velocidade Angular x Crest Factor no eixo z

Velocidade Angular x Crest Factor

y = 3,2878x + 1119,6 R2 = 0,104 y = 4,8792x + 1039,1 R2 = 0,0598 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 -40 -30 -20 -10 0 10 20 Crest Factor Velocidade Angular Raquete Luva Linear (Luva) Linear (Raquete)

Tabela 4.4. Regressão linear da Velocidade Angular x RMS no eixo z

Velocidade Angular x RMS no eixo z

y = -35,283x + 1155 R2 = 0,0645 y = 20,293x + 1030,9 R2 = 0,0578 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 -1 0 1 2 3 4 RMS Velocidade Angular Raquete Luva Linear (Luva) Linear (Raquete)

Tabela 4.5. Regressão linear da Velocidade Angular x Pico-a-pico no eixo z

Velocidade Angular x Pico-a-pico no eixo z

y = 7,1642x + 987,26 R2 = 0,2365 y = -8,9505x + 1328,9 R2 = 0,2366 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 10 20 30 40 Pico-a-pico Velocidade Angular Raquete Luva Linear (Raquete) Linear (Luva)

Tabela 4.6. Média Aritmética do Pico-a-pico do eixo z com Desvio Padrão

Médias do Pico-a-pico no eixo z

13,3605 _15,9413 0 5 10 15 20 25 1 g Raquete Luva

Média Aritmética do Crest Factor do eixo z com Desvio Padrão

Média do Crest Factor no eixo z

0 5 10 15 20 25 30 1 Crest factor Raquete Luva

7.CONCLUSÃO

Apesar de um número baixíssimo de amostras, os dados conseguidos puderam ser relatados e debatidos. As hipóteses levantadas puderam ser afirmadas e negadas. Nos dados referentes a acelerometria demonstrou que, provavelmente, os equipamentos que fazem maior resistência podem fazem mais vibração e impacto no eixo Antero-posterior (x). Esta resistência contribui significativamente para o aumento do cresh factor, o qual, segundo Griffin (1996) contribui para o aumento da probabilidade de lesão.

Com uma amplitude média de 124,4599 graus e velocidade média angular pouco superior à 1132 °/s, percebe-se que o joelho movimenta-se muito rápido, exigindo bastante assim da articulação e suas estruturas estabilizadoras.

Em uma análise maior verifica-se, no eixo x, que há uma tendência linear quando a técnica é realizada com maior velocidade angular, o Crest Factor é menor, diferente do esperado. Isto pode ser por diversos motivos, um deles é que como a maior resistência na luva provém do indivíduo que estava segurando a luva, isto pode ter influenciado de forma a contribuir para esta tendência.

Sendo o Crest Factor, que segundo Griffin (1996) importante dado para definir quanto lesivo é determinada atividade, é importante citar que este foi significativamente menor na raquete do que nas outras analises. Isto é pode ser dado importante para treinadores desta modalidade.

Uma hipótese, que parece ser negada foi a que há uma relação entre a velocidade angular e o impacto. Percebe-se que o impacto maior, não coincidiu necessariamente com a maior velocidade angular do joelho, isto pode ser por outros movimentos estarem inseridos na técnica, negando, então esta relação.

São necessários mais estudos sobre esta questão, pois estes são dados importantes para aumentar a “vida útil” do atleta e minimizar as possibilidades de lesão por esforço repetitivo. Para tal é necessário com um número superior de voluntários e amostras. Fazendo assim que minimize os erros e diminua o desvio padrão para poder afirmar algo com maior precisão.

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