COMPARAÇÃO DO TORQUE DE RESISTÊNCIA EXTERNO DE
EXERCÍCIOS DE FLEXÃO DO COTOVELO
Artur Bonezi dos Santos, Fábio Canto da Silva, Jefferson Fagundes Loss
Laboratório de Pesquisa do Exercício – Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS – Porto Alegre.
Resumo: Existe, no mercado, uma variedade muito grande de aparelhos e exercícios que visam exercitar o mesmo grupamento muscular. A característica de torque externo desses exercícios – a resistência que é oferecida durante o movimento – é um dos fatores que determinam a exigência muscular de cada exercício. Através de uma metodologia simples, o objetivo do estudo foi comparar quatro exercícios de flexão de cotovelo (Rosca Scott, Rosca Direta, Rosca Banco Inclinado e Rosca Polia). Os resultados mostram diferenças no ângulo de pico de torque externo entre os quatro exercícios analisados. A escolha da característica de torque externo pode levar a diferentes adaptações musculares durante o treinamento. Os objetivos específicos de treinamento de cada indivíduo devem ser fundamentais na escolha do tipo de torque externo dos exercícios a serem trabalhados.
Palavras Chave: Torque externo, flexores cotovelo, exercícios.
Abstract: Nowadays there are a plenty of different machines and exercises that are used for working out synergistic muscles. The external torque characteristics upon these exercises (the resistence during the movement), is one on the main aspects to establish how muscle are demanded in each exercise. By a simple methodology, the purpose of this study was to compare four different elbow flexor exercises (Scott Biceps Curl, Barbell Biceps Curl, Lying Dumbbell Curl and Standing Cable Curl). The results showed differences in angles of the peak external torque among the analyzed exercises. The characteristics of the external torque can lead to specific adaptations during the training program. The goals of each person must be prime importance for choosing the kind of external torque of the exercises to used.
Keywords: External torque, elbow flexores, exercises. INTRODUÇÃO
Nas academias são utilizados diversos tipos de exercícios e equipamentos de musculação com diferentes resistências externas. A essa resistência denominamos torque externo. Normalmente, os equipamentos e exercícios que visam trabalhar um mesmo grupo muscular apresentam, dependendo de sua mecânica e da amplitude de movimento, torques externos crescentes, decrescentes, mistos ou constantes ao longo do exercício. A capacidade de um músculo em superar um torque externo é influenciada pelas características mecânicas do sistema músculo-esquelético [1,2].
A escolha do tipo de torque externo em um aparelho ou exercício parece, muitas vezes, não apresentar qualquer padrão ou critério. Além disso, a literatura carece de estudos comparativos entre torques externos de diferentes exercícios para um
mesmo grupamento muscular, já que a característica de resistência dos aparelhos e exercícios tem grande aplicabilidade no treinamento [3,4].
O conhecimento do torque externo dos exercícios permite a otimização do treinamento, uma vez que um exercício pode ser prescrito em diferentes aparelhos e de diferentes formas, de maneira a exigir esforços diferentes de um mesmo grupo muscular ao longo de um determinado movimento. O pico de exigência, ou a forma de variação dessa exigência, além da ênfase em determinadas porções musculares desse mesmo grupo, podem ser escolhidas da maneira mais conveniente, de acordo com os objetivos de treinamento de cada indivíduo.
Sendo assim, o objetivo deste estudo foi comparar os torques externos de 4 exercícios de flexão de cotovelo (Rosca Scott, Rosca Direta,
Rosca Banco Inclinado e Rosca Polia). Especificamente, buscou-se verificar diferenças nos ângulos de pico e perfil das curvas de torque externo de cada exercício.
MATERIAIS E MÉTODOS Cálculo das Variáveis
O torque externo – a resistência dos exercícios – pode ser entendido como o produto entre a força externa (carga, em quilogramas ou Newtons) e a distância perpendicular (menor distância entre a linha de ação da força externa e uma paralela a essa que cruza o eixo de rotação articular). Com auxílio de um goniômetro manual, com resolução de 2 graus, foi possível verificar os ângulos de flexão de ombro e cotovelo e o ângulo formado entre a linha de ação da força externa e o segmento (antebraço), nos diferentes exercícios. Assim, pôde-se determinar, através de relações trigonométricas, a variação de distância perpendicular da força externa e, conseqüentemente, a característica de torque externo de cada exercício ao longo da amplitude do movimento. Geralmente, em exercícios dinâmicos, há dificuldade em manter-se a velocidade de execução constante. Se a considerarmos constante, a distância perpendicular da força externa será o único fator causador de variação no torque externo, tendo em vista que a força externa, nesta condição, não se altera ao longo do movimento.
Procedimento de Coleta de Dados
Para os procedimentos de coleta de dados o início do movimento foi caracterizado com a completa extensão do antebraço (0° flexão); e o final do movimento até a flexão máxima do indivíduo (± 130° flexão).
Os exercícios analisados foram: (1) Rosca Scott; (2) Rosca Direta; (3) Rosca no Banco Inclinado; e (4) Rosca Polia. (Figuras 1, 2, 3 e 4, respectivamente.
Figura 1 – Exercício de Rosca Scott.
Figura 2 – Exercício de Rosca Direta.
Figura 4 – Exercício de Rosca Polia.
RESULTADOS
Os resultados a seguir estão normalizados em função do torque máximo. A distância perpendicular utilizada para o cálculo de torque externo foi normalizada em função do comprimento do antebraço.
Na Figura 5 está apresentada a variação do torque externo ao longo do movimento no exercício de Rosca Scott. Percebe-se que o pico ocorre em 60° da flexão do cotovelo. Do início do movimento até o pico, a exigência de torque aumenta numa taxa de 0,97 % do torque máximo em cada grau (%Tmáx/grau). E, a partir do pico, há uma diminuição da exigência de torque numa taxa em torno de 1,08 %Tmáx/grau. A variação de torque externo do exercício Rosca Scott é bem representada pelo polinômio da equação 1:
TE = -0,014θ2 + 1,644θ + 49,727 (1)
R2 = 0,9988.
Onde: TE é o torque externo, em percentual, normalizado pelo torque máximo; e θ é ângulo de flexão do cotovelo, em graus.
Figura 5 – Torque externo no exercício de rosca Scott, normalizado pelo torque máximo.
Na Figura 6 está apresentada a variação do torque externo ao longo do movimento para o exercício de Rosca Direta. O pico ocorre em 75° da flexão do cotovelo. A taxa de crescimento até o pico é de 0,94 %Tmáx/grau e a de decréscimo é 0,71 %Tmáx/grau. A variação de torque externo do exercício Rosca Direta é bem representada pelo polinômio da equação 2:
TE = -0,013θ 2 + 2,020θ + 23,768 (2)
R2 = 0,9983.
Figura 6 – Torque externo no exercício de rosca direta, normalizado pelo torque máximo.
Na Figura 7 está apresentada a variação do torque externo ao longo do movimento no exercício de Rosca Banco Inclinado. O pico ocorre em 90° da flexão do cotovelo. A taxa de
crescimento até o pico é de 1,11 %Tmáx/grau e a de decréscimo é 0,58 %Tmáx/grau. A variação de torque externo do exercício Rosca Banco Inclinado é bem representada pelo polinômio da equação 3:
TE = -0,012θ 2 + 2,251θ – 3,699 (3)
R2 = 0,9968.
Figura 7 – Torque externo no exercício de rosca no banco inclinado normalizado pelo torque máximo.
A Figura 8 apresenta a variação do torque externo ao longo do movimento para o exercício de Rosca Polia. O pico ocorre próximo dos 100° de flexão do cotovelo. A taxa de crescimento até o pico é de 0,10 %Tmáx/grau e a de decréscimo é 0,08 %Tmáx/grau. A variação de torque externo do exercício Rosca Polia é bem representada pelo polinômio da equação 4:
TE = -0,015θ 2 + 3,068θ - 57,829 (4)
R2 = 0,9911.
A Figura 9 apresenta o torque dos 4 exercícios sobrepostos. Percebe-se que a característica é a mesma, mas há diferenças nos ângulos de picos. Nota-se uma pequena diferença entre os exercícios Rosca Scott, Rosca Direta e Rosca no Banco Inclinado, com relação ao ângulo de pico de torque. Nos gráficos há um deslocamento do pico para direita, em razão das diferentes posições de flexão do ombro, em cada exercício e, conseqüentemente, dos diferentes
ângulos de flexão do cotovelo onde o antebraço encontra-se posicionado em alinhamento com a horizontal.
Figura 8 – Torque externo no exercício de rosca polia normalizado pelo torque máximo.
Figura 9 – Torque externo dos 4 exercícios de flexão do cotovelo, normalizados pelo torque máximo.
DISCUSSÃO
Os resultados encontrados para o torque externo de exercícios de flexão de cotovelo mostram diferenças em relação ao ângulo em que ocorre o pico do torque e as taxas de crescimento e decréscimo desses torques. Percebe-se que os exercícios apesar de semelhantes e de exercitarem o mesmo grupo muscular podem conduzir a adaptações músculo-esqueléticas diferentes, tendo
em vista a capacidade músculo-esquelética de adaptar-se a demandas funcionais diferentes [5].
Os objetivos de treinamento ou as limitações clínicas do indivíduo podem exigir adaptações musculares específicas. Como exemplo, pode-se tomar uma situação qualquer de treino onde julga-se necessário que o torque resultante de flexores do cotovelo atinja seu máximo em uma amplitude próxima de 60° de flexão do cotovelo. Nesse caso, possivelmente, seja mais interessante utilizar o exercício de Rosca Scott, tendo em vista o ângulo de pico de exigência de torque desse exercício, ocorrendo em 60º de flexão do cotovelo. Assim, é possível obter-se adaptações mais específicas aos objetivos de treinamento.
Portanto, conhecer a característica do torque externo pode ser muito útil na elaboração de um programa de treinamento e, assim, influenciar na possibilidade de geração de força que o músculo consegue exercer em determinado ângulo articular. Diversos são os parâmetros que influenciam a força muscular e notamos que a demanda funcional que um determinado exercício oferece deve ser incluída nessas variáveis [5,6,7]. Logo, na escolha de um exercício, com determinada variação de torque externo, é de suma importância o conhecimento dos objetivos de treinamento do indivíduo e/ou população a qual se destina este exercício, uma vez que a variação do torque externo é um fator gerador de grande influência na adaptação do músculo ao treinamento imposto [3,5].
Um resultado interessante do presente estudo pode ser observado na Figura 8, referente aos resultados do exercício Rosca Polia. Nesse caso, até 20º de flexão do cotovelo, o exercício apresenta um torque negativo. Isso significa que, nos primeiros ângulos do movimento, o torque
externo ajude na extensão do cotovelo, ou seja, há um torque no sentido contrário ao movimento em virtude da posição e do ângulo do cabo da força externa relativo à posição do antebraço. Nesse exercício, a distância a qual o indivíduo posiciona-se do equipamento, a altura e o comprimento do antebraço do indivíduo alteram a característica de torque externo. Esse fator torna o exercício Rosca Polia muito interessante, pois permite que seja adaptado, de forma que a característica de torque externo seja a mais conveniente para o indivíduo.
Os demais exercícios utilizam-se de pesos livres como força externa. Nesses casos, quando o antebraço estiver plenamente horizontalizado ocorrerá a maior distância perpendicular e, conseqüentemente, o maior torque externo. Nesse aspecto, o ângulo de flexão do ombro torna-se preponderante, pois define o ângulo de flexão do cotovelo onde ocorrerá o alinhamento do antebraço com a horizontal. Nos exercícios Rosca Direta e Rosca Polia, o ângulo de flexão do ombro foi 15º. Já no Rosca Scott o ângulo de flexão do ombro foi de 75°, com o braço formando um ângulo de 30° com a linha de ação da gravidade. No Rosca Banco Inclinado o ângulo de flexão do ombro foi de - 45°, ou seja, 45º de hiperextensão do ombro, com o braço posicionando-se perpendicularmente ao solo.
Dessa forma, sugerimos que as características mecânicas desses exercícios de musculação sejam levadas em consideração, conforme as características do treinamento. Por exemplo, em esportes onde seja preciso um esforço muscular maior em ângulos articulares menores o exercício de rosca Scott parece adaptar-se melhor a essas exigências.
CONCLUSÃO
Do ponto de vista mecânico, os torques externos dos exercícios são crescentes do início até próximo da metade do movimento de flexão cotovelo e descendentes a partir desse ponto, na parte final do movimento.
O exercício Rosca Scott apresentou seu pico de torque externo em 60º de flexão do cotovelo. O exercício rosca direta apresentou seu pico de torque externo em 75º de flexão do cotovelo. O exercício rosca no banco inclinado apresentou seu pico de torque externo em 90º de flexão do cotovelo. O exercício rosca polia, da forma como foi executado, apresentou seu pico de torque externo em aproximadamente 100º de flexão do cotovelo.
REFERÊNCIAS
[1] Zajac, F. How a musculotendon architecture and joint geometry affect the capacity of muscle to move and exert force on objects. J.
Hand Surgery. 1990; 17(5): 799-804.
[2] Buchanan TS. Evidence that maximum muscle stress is not a constant: differences in specific tension in elbow flexors and extensors. Med.
Eng Phys. 1995; 17(7): 529-536.
[3] Kulig K, Andrews J, Hay, J. Human strength curves. Exercise and Sports Sciences Reviews. 1984: 417-466.
[4] Herzog W, ter Keurs HEDJ. A method for the determination of the force-length relation of selected in vivo human skeletal muscles. Pflügers. Arch. 1988; 411: 637-641.
[5] Herzog W, Guimarães AC, Anton MG, Carter-Erdman KA. Moment-length relations of rectus femoris muscles of speed skaters/cyclists and runners. Med. Sci. Sports Exerc. 1991; 23(11): 1289-1296
[6] Murray W, Buchanan T, Delp S. The isometric functional capacity of muscles that cross the elbow. J. Biomec. 2000; 33: 943-952.
[7] Chang YW, Su FC, Wu HW, An KN. Optimum length of muscle contraction. Clin. Biomech. 1999; 14: 537-542.
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