UNIVERSIDADE DO VALE DO PARAÍBA
INSTITUTO DE PESQUISA E DESENVOLVIMENTO
SUSANE MOREIRA MACHADO
ESTUDO COMPARATIVO POR MEIO DA ELETROMIOGRAFIA ENTRE O
TEMPO DE TREINAMENTO DE ATLETAS DE TAEKWON DO E DE KICK
BOXING
São José dos Campos, SP
2008
SUSANE MOREIRA MACHADO
ESTUDO COMPARATIVO POR MEIO DA ELETROMIOGRAFIA ENTRE O
TEMPO DE TREINAMENTO DE ATLETAS DE TAEKWONDO E DE KICK
BOXING
Dissertação de Mestrado apresentada ao
Programa de Pós-Graduação em Engenharia
Biomédica da Universidade do Vale do
Paraíba, como complementação dos créditos
necessários para obtenção do título de Mestre
em Engenharia Biomédica.
Orientadores: Prof. Dr. Marcio Magini e Prof.
Dr. Rodrigo Aléxis L. Osório
São José dos Campos, SP
2008
Ml34e
Machado,SusaneMoreira
Estudocomparativopor meioda eletromiografiaentreo tempode
.
treinamentode atletasdo Taekwondoe de Kirck boxing/ SusaneMoreira
Machado;orientadores:Prof.Dr. ÌvÍarcioMagini. prof. Dr. RodrigoAléxis L.
Osório.SãoJosédosCampos,
2008.
I discolaser,color
Dissertação
de Mestradoapresentada
ao programade pós-Graduação
em
Engenharia
Biomédicado Institutode pesquisae Desenvolvimento
da
Universidadedo Vale do Paraíba"
2008.
l. Eletromiografta2.Fisioterapia3. Taekwondo4. Kirck Boxing I Magini,
Marcio,Orient.,II. RodrigoAléxis L. Osório.orient.,III. Título
CDU:796
Autorizo a reproduçãototal ou parcialdestadissertação,porprocessofotocopiadorou
transmissão
eletrônica,desdequecitadaa fontee somentepaÍafins acadêmicos
e científicos.
Assinatura
doaluno: Jur"atru, fíÌ,,,g\úê TrfiAÀndrt
Data:gS loq I Wg
SUSANEMOREIRA MACHADO
..ESTUDO COMPARATIVO ENTRB O TEMPO DE TREINAMENTO DE ATLBTAS DE
TAEKWONDO E DE KICK BOXING ATRAVES DA ELETROMIOGRAFIA',
gtau de Mestre em Engenharia
Dissertação aprovada como requisito parcial à obtenção do
do Instituto de Pesquisa
Biomédica, do Programade Pós-Graduaçãoem EngenhariaBiomédica,
Campos,SP,pela seguinte
e Desenvolvimentoda Universidadedo Vale do Pataiba,São Josédos
banca examinadora:
Prof.Dr. RODRIGO ALEXIS L^ZO OSORIO(UNIVAP
Prof. Dr. MARCIO MAGINI (UNIVAP
Prof. Dr. NELSON JOSE FREITAS DA SILVEIRA
Prof.Dr. HAROLDO FRAGA DE CAMPOSVELHO (INPE
Prof. Dr. Marcos Tadeu TavaresPacheco
Diretor do IP&D - UniVaP
SãoJosédos Campos,05 de setembrode 2008'
ç{*'n
Primeiramente, dedico a Deus por permitir a realização de mais um sonho, aos
meus pais por transformarem esse sonho em realidade com muito esforço e trabalho, aos
meus irmãos pela presença constante, ao meu namorado pela força e aos meus
professores por colaborarem no desenvolvimento deste trabalho.
Ser hoje melhor do que ontem. Isso sim é um
desafio de verdade para mim. Por isso vale a
pena suar, ir para o sacrifício. O problema é
que, todo dia, no final do treino, mesmo tendo
vencido, sei que amanhã vou querer ser melhor
do que fui hoje.
(Anônimo)
Agradecimentos
Aos orientadores Marcio Magini e Rodrigo Aléxis Lazo Osório pela direção de
todo o estudo, pela atenção e por me ajudarem a realizar um sonho.
Agradeço aos atletas de Taekwondo e de Kick Boxing, que tiveram paciência e
deixaram de lado a vaidade contribuindo com esse estudo e ajudando nas coletas.
A minha eterna professora Andréa Dellu, que me estimulou a ingressar no
mestrado e sempre esteve comigo. Nunca me esquecerei das dicas recebidas e ela
sempre será um espelho pra mim.
Á professora Thais Helena, a qual teve muita paciência para me ensinar, pois é
uma pessoa que tem paixão pelo que faz e sabe passar com muita sabedoria o seu amplo
conhecimento.
Ao meu professor de Taekwondo, Fabiano Morciani que, além de me treinar,
sempre foi um grande amigo.
Ao professor Carlos Kelencz, que esteve presente em todas as coletas e me
ajudou muito nessa realização profissional.
Aos educadores físicos Diego David Alves e Thimoty N. César Leite, que me
ajudaram com os atletas.
A Rubia Gravito C Gomes, que tem um caráter extraordinário e sempre ajuda a
todos os mestrandos a concluírem suas dissertações.
A minha amiga Juliana Lisboa e seu esposo Henrique Mohallem Paiva, os quais
estão sempre prontos a ajudar, com muita paciência e carinho.
A uma grande amiga Ana Flávia de Paula Lima, que mesmo não estando perto,
esteve sempre muito presente nos meus momentos de estudos.
Ao meu colega de treinamento Haroldo Fraga de Campos Velho, que muitas
vezes durante ou após os treinos, teve paciê ncia para tirar as minhas dúvidas.
Aos meus amigos do mestrado, que foram e sempre serão grandes amigos e
estarão guardados na minha memória.
ESTUDO COMPARATIVO POR MEIO DA ELETROMIOGRAFIA
ENTRE O TEMPO DE TREINAMENTO DE ATLETAS DE TAEKWONDO E
DE KICK BOXING
Resumo
Para atletas de artes marciais, o treinamento específico visa a melhoria da
potência muscular, ou seja, quanto maior a força, maior será o recrutamento de fibras
musculares ativadas para exercerem o movimento desejado. Contudo, esse estudo
verificou a potência média de atletas de Taekwondo (TKD) e Kick Boxing (KB), por
meio da eletromiografia, que foi acoplada por eletrodos de superfície nos músculos reto
femorais, vasto lateral, vasto medial e bíceps femoral bilateral. Foi aplicada uma única
velocidade angular de 60º, padronizada no dinamômetro isocinético, com 15 repetições
recíprocas para estudar a variação do torque exercido em cada atleta, no modo
concêntrico de flexão e concêntrico de extensão. Observou-se que ambos os grupos de
atletas que possuem médias de tempo de treinamento diferente apresentaram uma
potência média semelhante de fibras musculares. Ficou constatado que não houve
diferença significativa para alguns músculos, apenas o vasto lateral direito apresentou
uma diferença significativa de p<0.03, e o reto femo ral esquerdo também demonstrou
uma significância de p<0.07. Os outros músculos obtiveram uma significância superior
a 10%, mostrando assim que os grupos mesmo apresentando tempos diferentes de
treinamento, possuem uma capacidade equivalente de potência média.
Palavras-chave: Taekwondo, Kick Boxing, eletromiografia, tempo de treinamento,
Potência média.
COMPARATIVE STUDY BY ELETROMOGRAPHY BETWEEN THE
TRAINING TIME OF TAEKWONDO AND KICK BOXING ATHELETES
Abstract
For the martial athletes, the specific training has the objective to improve the muscle
power, which means, the more strength the more, the muscles fibers will be requested to
make the desired movement. However, this stud y verified that the muscle requirement
in the Taekwondo (TKD) and Kick Boxing (KB) combats by the electromyography
connected on the muscles rectus femoris (RF), vastus lateralis (VL), vastus medialis
(VM) and biceps femoris (BF) bilaterally by the electrodes. An isokinetic dynamometer
with velocity adjusted to 60o and 15 reciprocal replications was used, so the torque of
each athlete is the variable and the contractions are executed in modes concentric
flexion and concentric knee extension. Therefore, it was possible to verify that both
groups of athletes with different average training time have a similar average fiber
muscle power It was noted that there was no significant difference for some muscles.
Just the right vastus lateralis presented a significant difference of p<0.03 and the left
rectus femoris presented a significant difference of p<0.07 too, but the other muscles
had a difference above of 10% that is not significant, concluding that besides the groups
have different training times, they have an equivalent power capacity.
Keywords: Taekwondo, Kick Boxing, electromyography, training time, average power.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Estruturas do sarcômero e o deslizamento dos filamentos de proteínas actina e
miosina (WERNER et al. 2005). .................................................................................... 21
Figura 2: Estrutura do músculo a partir de seu aspecto macroscópico até o molecular.
Cada fibra muscular (célula) contém proteínas contráteis, chamadas miofibrilas, que são
estriadas. Cada estria contém filamentos finos (actina) e pesados (miosina) ordenados
em unidades contráteis chamadas sarcômeros. Os capilares rodeiam as fibras
musculares. (PENA et al. 2007). .................................................................................... 23
Figura 3:Formação de ATP na via aeróbia (ARANTES, 2003). .................................... 27
Figura 4: Eletrodo de superfície, especialmente desenvolvido para uso em EMG
(eletromiografia), descartável, auto-adesivo com condutor Ag/AgCl, destinado para uso
clínico e pesquisa. ........................................................................................................... 37
Figura 5: Eletromiógrafo de 4 canais, utilizado nas coletas. .......................................... 40
Figura 6: Atleta posicionado no dinamômetro para realização do experimento. ........... 42
Figura 7: Ponto motor do vasto lateral. .......................................................................... 43
Figura 8: Ponto motor do vasto medial. .......................................................................... 43
Figura 9: Ponto motor do reto femural. .......................................................................... 43
Figura 10: Ponto motor o bíceps femural. ...................................................................... 43
Figura 11: Representação da atividade eletromiográfica dos músculos extensores e o
flexor de joelho de um atleta de TKD apresentado por meio da Transformada de
Wavelet. .......................................................................................................................... 48
Figura 12: Representação da atividade eletromiográfica dos músculos extensores e o
flexor de joelho de um atleta de TKD apresentado por meio da Transformada de
Wavelet. .......................................................................................................................... 48
Figura 13: Representação da atividade eletromiográfica dos músculos extensores e o
flexor de joelho de um atleta de KB apresentado por meio da Transformada de Wavelet.
........................................................................................................................................ 49
Figura 14: Representação da atividade eletromiograáfica dos músculos extensores e o
flexor de joelho de um atleta de KB apresentado por meio da Transformada de Wavelet.
........................................................................................................................................ 49
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Valores da Potência Média dos atletas de TKD (0 a 60s Milivolt^2) ............ 43
Tabela 2: Valores da Potência Média dos atletas de KB (0 a 60s Milivolt^2) ............... 43
Tabela 3: Média e Desvio Padrão dos atletas de TKD e KB.......................................... 44
Tabela 4: Representação dos valores significativos para cada músculo, considerando o
valor de p<0.05. .............................................................................................................. 44
Tabela 5: Média do pico de torque para os atletas de KB .............................................. 45
Tabela 6: Média do pico de torque para os atletas de TKD............................................ 46
Tabela 7: Média e Desvio Padrão do pico de torque do grupo de atletas de TKD e KB.
........................................................................................................................................ 46
LISTA DE QUADROS
Quadro 1: Demonstração das características metabólicas e estruturais das fibras
(WERNER et al. 2005). .................................................................................................. 19
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 1: Comparação das médias e dos desvios do membro inferior esquerdo. ......... 44
Gráfico 2: Comparação das médias e dos desvios do membro inferior
direito,*representação da significância do músculo vasto lateral................................... 45
Gráfico 3: Média e Desvio Padrão do Pico de torque do extensor e flexor de joelho do
membro inferior direito e esquerdo. ............................................................................... 47
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
TKD - Taekwondo
KB - Kick Boxing
ATP - Adenosina Trifosfato
SNC - Sistema Nervoso Central
CL - Contração lenta
CR - Contração rápida
ADP - Adenosina Disfosfato
Pi - fosfato inorgânico
CPK - Creatina Fosfoquinase
CP - creatina-fosfato
Ca +2 - cálcio
T - Torque
F - Força
R - distância
N/m – newtons/metros
W - watts
EMG - Eletromiografia
IMC - Índice de Massa Corpórea
GWS – Global Wavelet Spectrum
MIE – Membro inferior esquerdo
MID – Membro inferior direito
RMS – Root Mean Square
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO..................................................................................................................................................... 14
2 REVISÃO DA LITERATURA......................................................................................................................... 15
2.1 HISTÓRIA DO TAEKWONDO ............................................................................................................................15
2.1.1 Filosofia e Objetivo do Taekwondo.................................................................................................... 15
2.1.2 Explicações sobre as graduações....................................................................................................... 16
2.2 HISTORIA DO KICK BOXING ...........................................................................................................................17
2.3 FUNÇÕES DO SISTEMA NERVOSO CENTRAL NA MECÂNICA DO MOVIMENTO HUMANO .........................18
2.3.1 Tipos de fibras musculares .................................................................................................................. 18
2.3.2 Aspectos morfológicos da fibra muscular......................................................................................... 20
2.3.3 Filamentos de Miosina......................................................................................................................... 21
2.3.4 Filamentos de Actina............................................................................................................................ 21
2.3.5 A Teoria do Filamento Deslizante para Criação do Movimento.................................................. 23
2.3.6 A Energia para a Ação Muscular....................................................................................................... 24
2.3.7 Via anaeróbia - Sistema ATP-CP ou anaeróbio alático................................................................. 25
2.3.8 Metabolismo glicolítico ou anaeróbio lático.................................................................................... 25
2.3.9 Via aeróbia ............................................................................................................................................. 26
2.3.10 Fisiologia da contra ção muscular................................................................................................... 27
2.4 FORÇA ................................................................................................................................................................28
2.4.1 Torque ou Momento de força.............................................................................................................. 29
2.4.2 Potência muscular................................................................................................................................. 30
2.4.3 Contrações Excêntricas-Concêntricas............................................................................................... 31
2.5 TREINAMENTO DAS PRINCIPAIS FORMAS DE EXIGÊNCIA MOTORA............................................................32
3 A TRANSFORMADA WAVELET ................................................................................................................. 34
3.1 ELETROMIOGRAFIA (EMG) ............................................................................................................................36
3.1.2 Eletrodo................................................................................................................................................... 36
4 OBJETIVO............................................................................................................................................................. 38
5 MATERIAL E MÉTODOS ............................................................................................................................... 39
5.1 A MOST RAS ........................................................................................................................................................39
5.2 INSTRUMENTO..................................................................................................................................................39
5.3 POSICIONAMENTO............................................................................................................................................40
5.4 PROCEDIMENTO................................................................................................................................................41
5.4.1 Procedimento no dinamômetro isocinético....................................................................................... 41
5.4.2 Procedimento para a análise do recrutamento de fibras por meio da eletromiografia............ 42
5.5 A NÁLISES DOS DADOS .....................................................................................................................................43
6 RESULTADOS...................................................................................................................................................... 43
6.1 A NÁLISES DA TRANSFORMADA DE WAVELET .............................................................................................47
7 DISCUSSÃO .......................................................................................................................................................... 50
8 CONCLUSÃO ....................................................................................................................................................... 54
REFERÊNCIAS ....................................................................................................................................................... 55
ANEXO A: COMITÊ DE ÉTICA EM PESQUISA ....................................................................................... 60
ANEXO B: TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO.......................................... 61
ANEXO C: FICHA DE AVALIAÇÃO DOS ATLETAS .............................................................................. 62
APÊNDICE A: WAVELET .................................................................................................................................. 63
14
1 INTRODUÇÃO
A Arte marcial Coreana Taekwondo (TKD), que é uma modalidade olímpica,
utiliza os pés e as mãos no combate, sendo seu predomínio com os membros inferiores
(KIM, 2006). Por outro lado, Kick Boxing (KB) é uma Arte Marcial Americana de
contato total, na qual se utiliza socos, chutes, joelhadas nas regiões da cabeça, tronco e
pernas (ZORELLO, 2008).
Para o desenvolvimento do atleta, o tempo de treinamento não só desenvolve
habilidades técnicas, como também o domínio completo das estruturas motoras nos
exercícios esportivos, considerando o resultado máximo a ser atingido nas mais difíceis
condições (WEINICK, 2003). O desenvolvimento de força muscular depende da
quantidade de fibras musculares ativadas, pois quanto maior for o recrutamento de fibra
muscular, maior será a força produzida (MARC; DOUGLAS; STEVEN, 2002). Para
que haja o desenvolvimento de uma contração muscular é necessário que seja gerado
uma onda de despolarização que se propaga pela membrana das fibras musculares em
resposta à chegada de um impulso ne rvoso (WERNER et al. 2005; GUYTON, 2002).
A eletromiografia oferece a possibilidade de análise da atividade elétrica, por
meio do eletrodo de superfície acoplado ao músculo. Avalia também a atividade
muscular durante as ações funcionais, a quantificação da taxa de disparo de unidades
motoras e a identificação da fadiga muscular (GONÇALVES, 2006).
Esse estudo visa a análise da diferença do tempo de treinamento das
modalidades parecidas, pela exigência metabólica (anaeróbia e aeróbia ) e pelo uso de
chutes. Difere pela objetividade do treinamento, que prepara a parte física, técnicotática, intelectual e moral do atleta por meio de treinamentos específicos de cada
modalidade (WEINECK, 2003).
Sendo que foi registrado para praticantes de competição de TKD com tempo de
treinamento 5 vezes maior do que praticantes de competição de KB, não apresentou
diferença significativa. O resultado surpreende, porém, um caso o refinamento da
técnica (longos anos de treinamento) faz uma diferença significativa, mostrado no
estudo de Pinto Neto e Magini (2007), onde atletas de Kung Fu, no golpe de palma
mostraram superioridade aos atletas não praticante, enquanto que nesse estudo a
potência do golpe pode ser adquirida com menor tempo de treinamento.
15
2 REVISÃO DA LITERATURA
A revisão desse estudo foi baseada em livros de artes marciais, de fisiologia, de
fisiologia do exercício, de biomecânica e artigos de pesquisa disponibilizados no portal
Capes, para fins de uma melhor compreensão do estudo analisado.
2.1 História do Taekwondo
O Taekwondo (TKD) atravessou um longo e adverso período da história
coreana, como parte integrante da cultura daquele povo. É importante mencionar que a
maioria dos registros históricos da cultura oriental é em forma de peças de madeira
destruídas pelo tempo. Entretanto, foram encontrados alguns murais sobre o TKD em
câmaras mortuárias da era Kogoryo, registrando atos de destreza e bravura dos que ali
se encontravam (KIM, 2006).
Aproximadamente no ano 660 a.C. existiam na Coréia três reinos: Silla,
Kogoryo e Baek Je. Silla era o menor dos três e sofria constantes invasões e saques de
seus vizinhos maiores. Foi então que um grupo de jovens militares do reino de Silla
formaram uma tropa de elite denominada Hwo Rang Do, semelhante aos samurais
japoneses, desenvolvendo uma forma de luta com os pés e mãos, como o Soobak (KIM,
2006).
Esse grupo era regido por um rigoroso código de honra, resumido em cinco
itens: obedecer ao rei; respeitar o país; ser leal para com os amigos; nunca recuar diante
do inimigo; só matar quando não tiver alternativa. O Hwo Rang Do e seu código
constituíram-se pedra fundamental da filosofia desenvolvida pelo TKD (WOO, 1988).
2.1.1 Filosofia e Objetivo do Taekwondo
Se o ser humano mantém-se em perfeito estado de saúde, poderá demonstrar
agilidade em suas atividades e disposição para alcançar suas metas, enquanto que o
homem de saúde deficiente poderá até perder o estímulo para trabalhar. Este estímulo
16
está mais relacionado a emoções do que intelecto e, está também relacionado a
elementos éticos (BARROS, 2006).
O TKD é um esporte para todo o físico, porque nele se movimenta todos os
músculos e articulações do corpo humano. As pessoas se dedicam a um determinado
esporte em razão de se adaptar a várias necessidades do meio ambiente, com o objetivo
de preservar a vida, porque as pessoas amam a vida (BARROS, 2006).
Ao praticar TKD, geramos energia em todas as partes do corpo, desenvolvendo
músculos e cérebro; despertando o desejo de agir. O homem não se satisfaz apenas em
sobreviver, deseja viver bem e com saúde. Esta é a razão pela qual o TKD cultiva este
desejo pela combinação de atividades físicas, ou seja, por meio de um complexo de
posturas extremamente interligadas de atitudes sistemáticas e científicas, que
movimentam todas as partes do corpo. Portanto, o TKD transformou-se em elemento
essencial para preservar e manter a ordem das funções humanas (KIM, 2006).
2.1.2 Explicações sobre as graduações
As diferentes graduações do taekwondista são observadas pela cor da faixa,
sendo que Gub significa faixa colorida e Dan significa graduação (preta).
Os Gubs obedecem à seguinte ordem decrescente seguidos pelos Dans na
seguinte ordem crescente (KIM, 1995):
10ª Gub – faixa branca (Início – Pureza) um iniciante ingressa no TKD sem
possuir conhecimento profundo;
9ª Gub – faixa branca com ponteira amarela;
8ª Gub – faixa amarela (Terra – Riqueza);
7ª Gub – faixa amarela com ponteira verde;
6ª Gub – faixa verde (Planta – Vida);
5ª Gub – faixa verde com ponteira azul;
4ª Gub – faixa azul (Céu – Liberdade);
3ª Gub – faixa azul com ponteira vermelha;
2ª Gub – faixa vermelha (Sol – Perigo);
1ª Gub – faixa vermelha com ponteira preta;
1ª Dan – faixa preta (Dignidade);
17
A faixa preta vai do 1ª ao 10ª Dan (KIM, 1995).
2.2 Historia do Kick Boxing
Surgiu na década de 70, nos Estados Unidos, quando os Karatecas tradicionais
estavam cansados das competições que não permitiam um contato pleno, e começaram a
adaptar protetores de pé e mão para que os contatos fossem permitidos, com pouco risco
de lesão (ZORELLO, 2003).
A modalidade competitiva que recebeu o nome de “Karate Full Contact”, com o
passar dos tempos, fez com que aqueles mesmos atletas começassem a entender que
aquela modalidade era um outro tipo de luta, que não tinha semelhanças com o “Karate
de Competição”. Recebeu então o nome de “Full Contact”, que traduzia muito mais o
espírito do novo esporte. Dominique Valera, um dos maiores nomes do Karate Mundial
de todos os tempos, começou a treinar a modalidade nos Estados Unidos com Bill
Wallace e Jeff Smith. No seu retorno à Europa, reestruturou o esporte, chamando-o de
KB, isto é: chutar boxeando.
Full Contact: Nessa modalidade, os atletas podem utilizar técnicas de mão do
boxe tradicional e todos os tipos de chutes, que atinjam o adversário da cintura para
cima, observando a linha lateral e frontal do tronco e cabeça.
Low Kicks: Possui as mesmas definições de técnicas do Full Contact, acrescido
de chutes que atinjam as coxas do adversário, interna e externamente obedecendo à
linha do joelho para cima.
K1 Rules: Modalidade de contato pleno que permite todas as técnicas do KBFC
e do KBLK, agregando alguns golpes particulares à modalidade, tais como: atacar com
chutes nas pernas, pantur rilhas, tíbia, articulações; golpes de giratória baixa de
calcanhar; joelhada e soco giratório.
Hoje, apesar de muito novo, o KB é praticado em mais de 100 Países nos cinco
continentes, tendo como sua maior sigla a WAKO (Associação Mundial de Kick
Boxing). O GAIFS, entidade mundial que aprova novos esportes para as Olimpíadas,
reconheceu no ano de 2006, o KB como novo esporte olímpico, podendo fazer parte das
Olimpíadas de 2012. No ano de 2007, o KB participou dos jogos Africanos e dos jogos
Asiáticos (iguais aos Pan-Americanos) e em 2011 em Guadalajara no México, o KB
18
fará sua estréia como o mais novo esporte nos JOGOS PAN-AMERICANOS. (ALVES,
2008)
2.3 Funções do Sistema Nervoso Central na mecânica do movimento humano
O sistema nervoso central controla a contração muscular, seja para produzir um
movimento delicado, grosseiro ou simplesmente manter a postura, faz parte da sua
característica individual. É esperado que o indivíduo, que não apresente alterações
neurológicas ou músculo-esqueléticas seja capaz de produzir a quantidade de força
exigida para realizar o movimento desejado (LEHMKUHL; SMITH, 1989). Portanto, a
todo instante o SNC recebe informações e cabe a ele priorizar quais são as necessidades
exigidas para executar a tarefa (LIMA, 2003).
São três as funções básicas para gerar o movimento: (1) excitabilidade resultante
de um estímulo proveniente de um receptor, que antecede a integração e o
processamento do estímulo (ENOKA, 2000); (2) condução, correspondente ao sinal
transmitido para o sistema nervoso (via aferente) ou partir dela (via eferente) e (3)
integração e regulação que, processadas pelo SNC, possibilitam o controle e a
coordenação de respostas motoras apropriadas (FOSS; KETEYIAN, 2000).
Para que haja o controle do movimento, o sistema músculo-esquelético necessita
de pelo menos duas espécies de receptores sensoriais: (1) proprioceptores, que detectam
estímulos gerados do próprio meio (fusos musculares, OTG) e (2) exteroceptores que
detectam estímulos externos (ouvidos, olhos e os receptores da pele), (ENOKA, 2000).
2.3.1 Tipos de fibras musculares
O diâmetro das fib ras musculares varia de 10 a 80 micrômetros, sendo
praticamente invisíveis a olho nu. Cada fibra muscular é inervada por um nervo motor
simples, o qual termina próximo do meio da fibra muscular. Um nervo motor simples e
todas as fibras musculares que ele inerva são coletivamente denominados unidade
19
motora. A sinapse, ou a fenda, entre um ne rvo motor e uma fibra muscular é
denominada junção neuromuscular. É nesse local que ocorre a comunicação entre o
sistema nervoso e muscular (GUYTON, 1998).
Portanto, os músculos são constituídos por diferentes tipos de fibras musculares:
as fibras do tipo I (vermelhas de contração lenta), e as do tipo II (brancas de contração
rápida) (FOSS; KETEYIAN, 2000). Sendo assim, as fibras de contração lenta têm um
predomínio aeróbio, enquanto as do tipo de contração rápida são anaeróbias
(MCARDLE; KATCH; KATCH, 1998). As fibras de contração lenta (CL) levam
aproximadamente 110ms para atingir a tensão máxima quando estimulada. As fibras de
contração rápida (CR), por outro lado, podem atingir a tensão máxima em cerca de
50ms (GUYTON, 2002).
Características funcionais e estruturais dos três tipos de fibras musculares
esqueléticas
Fibras oxidativas
Fibras oxidativas
Fibras glicolíticas
Lentas (tipo I)
Rápidas (tipo IIa) (tipo IIb)
Características
metabólicas
Velocidade de
baixa
rápida
rápida
contração
Atividade
baixa
rápida
rápida
ATPásica da
miosina
Passos para a
aeróbico
aeróbico
anaeróbico
síntese de ATP
Concentração de
alta
alta
baixa
mioglobina
Reserva de
baixa
média
alta
glicogênio
Ordem de
terceira
segunda
primeira
recrutamento
Resistência à
alta
média
baixa
fadiga
Características
estruturais
Cor
vermelha
vermelho-rosa
branca
Diâmetro da fibra pequeno
médio
grande
Mitocôndria
muitas
muitas
poucas
Capilares
muitos
muitos
poucos
Quadro 1: Demonstração das características metabólicas e estruturais das fibras (WERNER et al.
2005).
20
2.3.2 Aspectos morfológicos da fibra muscular
Para gerar o movimento são necessárias forças internas e externas que agem
sobre o corpo (AMADIO; DUARTE, 1996). Na produção de força interna, os músculos
transformam energia metabólica em contração por meio de suas estruturas, pois cada
fibra muscular é uma célula multinucleada, longa, cilíndrica e é envolvida por uma
membrana denominada sarcolema e uma célula muscular que é envolta por uma lâmina
basal e células satélites. O sarcolema projeta longos processos digitiformes, chamados
de túbulos T, para o citoplasma da célula o sarcoplasma. Esses túbulos são responsáveis
pela contração uniforme de cada fibra muscular esquelética e eles se conectam com o
retículo sarcoplasmático, que regulará a concentração intracelular de cálcio. Com
relação ao sarcoplasma, ele é similar ao citosol de outras células, porém, esse contém
inúmeros grânulos de glicogênio e quantidades substanciais de mioglobina (armazenam
oxigênio) (MCARDLE; KATCH; KATCH, 2002).
Na extremidade de cada fibra muscular, o sarcolema funde-se com o tendão, o
qual se insere no osso. Os tendões são constituídos por cordões fibrosos de tecido
conjuntivo que transmitem a força gerada pelas fibras musculares aos ossos e,
consequentemente, criam o movimento (GUYTON, 1998).
As fibras são formadas por miofibrilas, que são os elementos contráteis do
músculo esquelético. As miofibrilas aparecem como longas faixas de sub unidades ainda
menores que são os sarcômeros. As miofibrilas contêm os filamentos formados por
proteínas contráteis: os filamentos delgados (contêm actina) e os filamentos espessos
(contêm miosina) (WILLIAM et al. 2002; GUYTON, 1998).
Esses filamentos vão constituir o sarcômero, a unidade contrátil do músculo
esquelético que se repete ao longo do comprimento das miofibrilas, dando o aspecto
estriado a elas. Os filamentos delgados, compostos pela actina, troponina, tropomiosina,
formam a banda I e os filamentos espessos, constituídos por miosina e titina, formam a
banda A. A banda A é subdividida ao meio por uma região clara chamada de banda H,
que tem como principal componente a enzima creatina quinase, a qual catalisa a
formação do ATP a partir do fosfato creatina e do ADP. Ainda existe a linha M no
centro da banda H e os filamentos delgados que estão inseridos em cada lado da linha Z,
nas extremidades do sarcômero (WERNER et al. 2005).
21
Figura 1: Estruturas do sarcômero e o deslizamento dos filamentos de proteínas actina e miosina
(WERNER et al. 2005).
2.3.3 Filamentos de Miosina
Cerca de dois terços das proteínas totais do músculo esquelético correspondem à
miosina. Cada filamento de miosina tipicamente é formado por cerca de 200 moléculas
de miosina alinhadas lado a lado (DANTAS, 2003).
Cada molécula de miosina é composta por dois filamentos protéicos retorcidos
conjuntamente. Uma extremidade de cada filamento é envolta numa cabeça globular
denominada cabeça da miosina. Cada filamento contém várias dessas cabeças, as quais
formam protusões no filamento da miosina para formar pontes cruzadas que interagem
durante a ação muscular com sítios ativos especializados sobre os filamentos de actina.
Existe um conjunto de filamentos finos, composto por titina, que estabiliza os
filamentos
de
miosina
no
eixo
longitudinal.
Esses
filamentos
possuem
aproximadamente 5nm de diâmetro e 1 micrômetro de comprimento (DANTAS, 2003;
GUYTON, 2002).
2.3.4 Filamentos de Actina
22
Cada filamento de actina possui uma extremidade inserida numa linha Z, com a
extremidade oposta se estendendo em direção ao centro do sarcômero, no espaço entre
os filamentos de miosina. Cada filamento de actina contém um sítio ativo ao qual a
cabeça da miosina pode se ligar (MCARDLE; KATCH; KATCH, 2002).
Cada filamento fino, embora denominado simplesmente de filamento de actina,
na realidade é composto por três moléculas protéicas diferentes: Actina, Tropomiosina,
Troponina. (WILLIAM et al. 2002).
A actina forma a estrutura de suporte do filamento. As moléculas de actina são
globulares e se unem para formar filamentos de moléculas de actina. Dois filamentos
então se retorcem num padrão helicoidal, de maneira muito similar que duas correntes
de pérolas são retorcidas conjuntamente. Cada molécula de actina possui um sítio de
ligação ativa que serve como ponto de contato com a cabeça da miosina (WILLIAM et
al. 2002).
A tropomiosina é uma proteína em forma de tubo que se retorce em torno dos
filamentos de actina, encaixando-se na incisura existente entre eles. A troponina é uma
proteína mais complexa que se fixa em intervalos regulares, tanto nos filamentos de
actina quanto nos de tropomiosina. A tropomiosina e a troponina atuam em conjunto de
uma maneira intricada com os íons cálcio para manter o relaxamento ou iniciar a ação
da miofibrila (GUYTON, 2002).
23
Figura 2: Estrutura do músculo a partir de seu aspecto macroscópico até o molecular. Cada fibra
muscular (célula) contém proteínas contráteis, chamadas miofibrilas, que são estriadas. Cada estria
contém filamentos finos (actina) e pesados (miosina) ordenados em unidades contráteis chamadas
sarcômeros. Os capilares rodeiam as fibras musculares. (PENA et al. 2007).
2.3.5 A Teoria do Filamento Deslizante para Criação do Movimento
Quando as pontes cruzadas da miosina são ativadas, elas se ligam fortemente à
actina, resultando numa alteração da conformação da ponte cruzada, a qua l faz com que
a cabeça da miosina incline em direção ao braço da ponte cruzada e tracione os
filamentos de actina e de miosina em direções opostas. A tração do filamento de actina
sobre o de miosina resulta no encurtamento e na geração de força. (DANTAS, 2003;
GUYTON, 2002).
Sendo assim, quando as fibras não estão se contraindo, a cabeça da miosina
permanece em contato com o sítio de ligação de miosina, mas a ligação molecular no
local é enfraquecida ou bloqueada pela tropomiosina (DANTAS, 2003). Imediatamente
após ocorrer a inclinação da cabeça da miosina, ela se separa do sítio ativo, roda de
volta à sua posição original e se fixa a um novo sítio ativo mais distante ao longo do
24
filamento de actina. Fixações repetidas e ligações fortes fazem com que os filamentos
deslizem entre si dando origem ao termo filamento deslizante. Esse processo continua
até as extremidades dos filamentos atingirem as linhas Z. Durante esse deslizamento
(contração) os filamentos de actina são trazidos mais próximos uns dos outros e formam
uma protusão na zona H, onde, finalmente, eles se sobrepõem. Quando isso ocorre, as
zonas H deixam de ser visíveis (MCARDLE; KATCH; KATCH, 2002).
2.3.6 A Energia para a Ação Muscular
A ação muscular é um processo ativo que exige energia. Além do sítio de
ligação com a actina, uma cabeça de miosina contém um sítio de ligação para ATP
(adenosina trifosfato). A molécula de miosina tem de se ligar à ATP para que ocorra a
ação muscular, pois a ATP fornece a energia necessária (WERNER et al. 2005).
A enzima ATPase, localizada sobre a cabeça da miosina, quebra a ATP
produzindo ADP (adenosina disfosfato), Pi (fosfato inorgânico) e energia. A energia
liberada nessa degradação da ATP é utilizada para ligar a cabeça da miosina ao
filamento de actina. Portanto, a ATP é a fonte energética química de ação muscular. A
ATP é formada por uma adenina ligada a uma ribose, que está ligada ao seu grupo
fosfato que, por sua vez, liga-se a mais dois fosfatos. Ela é uma estrutura armazenadora
de energia bastante instáve l. Isso se dá pelo fato de os três grupos fosfatos serem muito
negativos, havendo uma repulsão entre eles. A saída desses grupos fosfatos dá
estabilidade ao composto (DANTAS, 2003; MCARDLE; KATCH; KATCH, 2002).
Essa energia provinda da ATP é a única fonte de energia utilizada para as
atividades contráteis; entretanto, seus estoques são muito baixos, menos de 2 segundos.
Desse modo, percebe-se a importância de uma regeneração extremamente rápida de
ATP, a fim de que se consiga manter o processo contrátil. Esse restabelecimento das
concentrações de ATP pode ser ocasionado por três mecanismos – interação da creatina
fosfato com o ADP; glicólise e fosforilação oxidativa (WILLIAM et al. 2002;
GUYTON, 2002).
25
2.3.7 Via anaeróbia - Sistema ATP-CP ou anaeróbio alático
É o primeiro sistema a agir. O organismo lança mão de suas reservas que
poderiam ser chamadas de emergência, usando a energia proveniente do sistema ATPCP ou adenisina trifosfato- fosfato de creatina. Como esse mecanismo é independente da
presença de oxigênio e não há formação de ácido láctico, essa via é denominada
anaeróbia alática (ARANTES, 2003).
A concentração de ATP celular é, em média, de 2,43 mmoles/100g de tecido
seco, sendo essa reserva totalmente consumida em dois segundos, correspondendo à
energia responsável talvez para um velocista apenas sair de sua marca. Passa então o
organismo a utilizar a reserva de creatina-fosfato (CP), calculada em termos de 6,78
mmoles/100g de tecido seco, que é consumida até a altura de 0,10s de exercício.
Neste mecanismo, a primeira enzima que se ativa é a creatina fo sfoquinase
(CPK), a qual quebra a molécula de CP e assim a energia liberada é usada na re-síntese
de ATP. As principais características desse sistema são alta potência, liberando grande
energia em um espaço pequeno de tempo e baixa capacidade (ARANTES, 2003).
2.3.8 Metabolismo glicolítico ou anaeróbio lático
Quando há necessidade de disponibilidade energética, o glicogênio volta à forma
de glicose e por uma série de reações, em que a enzima chave é a fosfofrutoquinase,
chega até ácido pirúvico. A essa altura duas situações poderiam ocorrer, se houver altas
ou baixas taxas de oxigênio a nível celular. Em condições nas quais a taxa de oxigênio é
baixa, o ácido pirúvico será metabolizado formando duas unidades de ATP e ácido
láctico, sendo esta via a anaeróbia láctica (DENADAI, 2000).
Esse sistema opera predominantemente até 30-40s do exercício intenso, sendo
sua contribuição fundamental para eventos, como corridas de 400m ou provas de 100m
nos diferentes tipos de estilos de natação. Comparando ao sistema ATP-CP, o processo
glicolítico, é de menos potência e de maior capacidade (WEINECK, 1989).
26
2.3.9 Via aeróbia
As reações anaeróbias de glicólise liberam apenas cerca de 10% da energia
contida dentro da molécula original de glicose; assim sendo, a extração da energia
restante requer uma via metabólica adicional. Isso ocorre quando o piruvato sofre
conversão irreversível para acetil-CoA, que é uma forma de ácido acético. Acetil-CoA
penetra no segundo estágio do fracionamento dos carboidratos, conhecido como ciclo de
Krebs (ou, de uma maneira mais descritiva, ciclo do ácido cítrico ou do ácido
tricarboxílico) (MCARDLE; KATCH; KATCH, 2002).
Durante o fracionamento da glicose no músculo esquelético, dois ATP (ganho
efetivo) são formados pela fosforilação ao nível do substrato da glicólise; de maneira
semelhante, dois ATP provêm da degradação de acetil-CoA no ciclo Krebs. Os 24
átomos de hidrogênio liberados (e sua oxidação subseqüente) podem ser assim
explicadas:
Quadro hidrogênios extramitocondriais (2NADH) gerados na glicólise produzem
4 ATP(6ATP no coração, rins e fígado);
Quatro hidrogênios (2NADH) liberados como piruvato são degradados para
acetil-CoA a fim de produzir 6ATP;
Doze dos 16 hidrogênios (6NADH) liberados no ciclo de Krebs produzem 18
ATP;
Quatro hidrogênios que se uniram ao FAD (2 FADH2 ) no ciclo de Krebs
produzem 4 ATP.
Trinta e oito ATP representam a produção total de ATP a partir do
fracionamento completo de uma única molécula de glicose. Entretanto, levando-se e,
conta 2 ATP são fosforilados inicialmente para glicose, 36 moléculas de ATP
representam o rendimento efetivo de ATP a partir do fracionamento completo da glicose
no músculo esquelético. Quatro moléculas de ATP são formadas diretamente pela
fosforilação ao nível do substrato (gilicólise e ciclo de Krebs). Em contrapartida, ocorre
a regeneração de 32 moléculas de ATP durante a fosforilação oxidativa (MCARDLE;
KATCH; KATCH, 2002).
.
27
O2
Glicogênio ? Ac. Pirúvico ? Ciclos de Krebs
38ATP?
?
? 6CO2
6H2 O
Figura 3:Formação de ATP na via aeróbi a (ARANTES, 2003).
2.3.10 Fisiologia da contração muscular
Para gerar uma contração muscular é necessário que uma onda de despolarização
que se propaga pela membrana das fibras musculares em resposta à chegada de um
impulso ne rvoso seja desencadeada. Esse fenômeno acontece porque as fibras
musculares esqueléticas são inervadas por neurônios motores da medula espinhal
(junção neuromuscular), que tem, no final de seus axônios, vesículas sinápticas
armazenadoras do neurotransmissor acetilcolina. Quando um impulso nervoso atinge
esse local, canais de voltagem para cálcio se abrem na membrana do axônio, levando à
fusão das vesículas sinápticas com a membrana do mesmo, liberando, dessa forma,
acetilcolina. A acetilcolina, agora na fenda sináptica, ligar-se-á aos receptores
nicotínicos do sarcolema, proporcionando a abertura de canais de sódio e potássio
(WERNER et al. 2005; GUYTON, 2002).
A despolarização é transmitida até o interior da fibra muscular, uma vez que o
sarcolema apresenta invaginações transversais à superfície da fibra – os túbulos T.
Justapostas aos túbulos T, encontram-se cisternas do retículo sarcoplasmático, que
respondem à mudança do potencial de membrana com liberação de Ca+2 para o
sarcoplasma. A concentração de Ca+2 no retículo sarcoplasmático, de um músculo em
repouso, é mantida muito alta se comparada com a concentração do sarcoplasma. Isso
ocorre graças à ação da bomba de cálcio dependente de ATP (Ca+2 – ATPase) presente
na membrana do retículo. A chegada do impulso nervoso torna a membrana do retículo
sarcoplasmático permeável ao cálcio e provoca a passagem desse para o sarcoplasma,
elevando a sua concentração (WERNER et al. 2005 ). A liberação de Ca+2 no
28
sarcoplasma inicia a contração, que ocorre por encurtamento do sarcômero – devido ao
deslizamento dos filamentos de actina e miosina. O Ca+2 liga-se à TnC, alterando a
conformação da troponina que “empurra” a tropomiosina mais para o interior do sulco
da actina F. Assim, os sítios ativos para ligação da miosina nas actinas são
“descobertos” e as cabeças de miosina, contendo ADP-Pi em seu centro ativo, ligarão se a ele. A formação desse complexo – actina-miosina-ADP-Pi - promove a liberação de
Pi, que iniciará o impulso de força. Essa liberação é seguida pela liberação de ADP,
notando-se uma ampla alteração da cabeça da miosina que puxará a actina em direção
ao centro do sarcômero. Depois disso, uma nova molécula de ATP liga-se à cabeça da
miosina, o que resultará na formação do complexo Miosina-ATP. Esse complexo
apresenta baixa afinidade por actina, e dessa forma, a actina será lib erada. O
relaxamento acontece e a miosina vai começar a se “preparar”, mais uma vez, para um
novo ciclo de contração. Cessada a excitação nervosa, os íons de cálcio são bombeados
para dent ro do retículo sarcoplasmático pela ação de um sistema ativo de transporte,
denominado Ca+2 -ATPase, restabelecendo, dessa forma, as concentrações características
do estado de repouso. A troponina C, agora sem cálcio, não desloca mais a
tropomiosina, que passa a impedir novas ligações de cabeças de miosina à actina. As
cabeças de miosina, contendo ATP no centro ativo, desligam-se da actina relaxando o
músculo (MCARDLE; KATCH; KATCH, 2002).
Durante a contração muscular, o músculo encurta cerca de um terço de seu
comprimento original. Entretanto, é importante lembrar que o comprimento dos
filamentos espessos e delgados não se altera durante a contração muscular, eles
simplesmente deslizam uns sobre os outros, diminuindo, dessa forma, o comprimento
do sarcômero (MCARDLE; KATCH; KATCH, 2002).
2.4 Força
Podemos definir força muscular como o módulo do torque exercido por um
músculo ou por vários músculos numa única contração isométrica máxima de duração
ou não restrita (ENOKA, 2000).
29
Por essa definição há um único tipo de força a que é medida sob condições
isométricas. Conseqüentemente, não é apropriado falar sobre força isotônica, dinâmica
ou isocinética. Tradicionalmente indivíduos interessados no desempenho humano têm
usado a força estática para se referir ao isométrico e a força dinâmica para medir o
torque quando a velocidade é diferente de zero. Será usada uma definição restrita de
força, limitada à medida do pico do torque sob condições isométricas, por isso a força
pode também ser definida como o torque muscular isométrico máximo e o torque são
conseqüências de interações neurais (HAMILL; KNUTZEN, 1999).
Segundo Badillo e Ayestarán (2000), a capacidade de um indivíduo para
desenvolver força depende de diferentes fatores:
- Estruturais ou relacionados com a composição do músculo;
- Nervosos relacionados às unidades motoras;
- Relacionados com o ciclo alongamento-encurtamento;
- Hormonais.
2.4.1 Torque ou Momento de força
Quando uma força causa uma rotação, esta ocorre sobre um ponto pivô, e a linha
de ação da forca precisa agir a certa distância do ponto pivô. Quando uma força é
aplicada de modo que cause uma rotação, o produto daquela força e a distância
perpendicular à sua linha de ação são denominados torque ou momento de força
(HALL, 2000).
Os termos torque ou momento de força são sinônimos e são usados
indiscriminadamente na literatura. Um torque não é uma força, mas meramente a
efetividade de uma força para causar uma rotação. Torque é definido, assim, como
tendência de uma força para causar rotação sobre o eixo específico. Qualquer discussão
sobre torque precisa ser com referência a um eixo específico. Matematicamente, torque
é: T = F * r, onde T é o torque, F é a força aplicada em Newtons, e r é a distância
perpendicular, em metros, da linha de ação da força até o ponto pivô (HAMILL;
KNUTZEN, 1999).
Como torque é o produto de uma força, com unidade de Newtons, e uma
distância, com unidade de metros, o torque possui unidade de ne wton- metro (N-m). A
30
distância r é denominada braço de momento de força. Se a força age diretamente sobre o
ponto pivô ou o eixo de rotação, o torque é zero, porque o braço do momento será zero
independentemente de quão grande seja a fo rça. Nesse caso, ocorrerá um movimento de
translação puro. Como a força não é aplicada por meio do ponto pivô, entende-se que o
torque resulta de uma força excêntrica ou literalmente uma força de fora de centro. A
força excêntrica causa primariamente rotação, e também causa translação (HAMILL;
KNUTZEN, 1999).
2.4.2 Potência muscular
A potência é definida como a velocidade de realização de trabalho, ou seja, a
quantidade de trabalho realizado por unidade de tempo (dada em W = watts). Como o
trabalho é igual à mudança na energia, a potência também pode ser considerada em
termos de velocidade de mudança na energia. A potência que um músculo pode
produzir depende de quão rapidamente a energia é usada para realizar trabalho. A
principal fonte de energia para o músculo é a energia química (ATP) (HALL, 2000).
Sendo assim, força e potência são medidas da atuação do sistema motor, e para
distinguir esses dois parâmetros é importante considerar a relação força x velocidade do
músculo (ENOKA, 2000).
Muitos pesquisadores têm quantificado tradicionalmente as capacidades de
desempenho por meio da força estática e da força dinâmica. Sabe-se com base na
relação torque x velocidade que o torque máximo que um músculo pode exercer diminui
à medida que a velocidade de encurtamento aumenta. Isso significa que medidas de
força dinâmica e potência muscular dependem em grande parte da velocidade com que
o comprimento do músculo se altera (HAMILL; KNUTZEN, 1999).
Além disso, uma caracterização perfeita da força dinâmica requer que o torque
máximo seja medido em várias velocidades diferentes. Esses procedimentos podem ser
simplificados como a obtenção da medida do pico da potência produzida pelo sistema
que representa a combinação de força e velocidade e produz o efeito mecânico máximo
(HALL, 2000).
Dando ao músculo um impulso neural adequado, os principais determinantes da
produção de potência são o número de fibras musculares ativadas em paralelo e a
31
velocidade com que os miofilamentos podem converter energia em trabalho mecânico.
A força que o músculo pode exercer é proporcional ao número de unidades geradoras de
força em paralelo; a força muscular aumenta com a área de secção transversa. Embora a
produção de potência seja máxima quando a força muscular é de cerca de um terço do
máximo, a produção de potência aumenta à medida que o músculo se torna mais forte (a
área de secção transversa aumenta) e assim o valor de um terço aumenta (HALL, 2000).
Uma explicação similar aplica-se ao efeito da velocidade do músculo sobre a
produção de potência. A velocidade máxima na qual um músculo pode encurtar-se
(vmáx) é determinada pela enzima miosina ATPase. Essa enzima controla a velocidade
de interação entre actina e miosina e, assim, a velocidade de ciclagem das pontes
transversas. A quantidade de atividade da miosina ATPase pode mudar com alterações
nos níveis de atividade física. A produção de potência é máxima quando a velocidade de
encurtamento é cerca de um quarto da vmáx (HAMILL; KNUTZEN, 1999).
2.4.3 Contrações Excêntricas-Concêntricas
A capacidade de um músculo transformar energia mecânica (elástica) para
realizar trabalho positivo e produzir potência é conhecida como armazenagem e
utilização de energia elástica e ocorre durante uma contração excêntrica-concêntrica.
Quando um músculo realiza uma contração excêntrica antes de uma contração
concêntrica, ele é capaz de realizar mais trabalho positivo durante a contração com
encurtamento. Essa melhora de desempenho é atribuída, ao menos em parte, à
habilidade do músculo para armazenar energia durante o alongamento (contração
excêntrica) e depois usar essa energia durante a contração concêntrica (HALL, 2000).
Essa associação indica que a energia adicional fornecida pela contração
excêntrica-concêntrica representa uma contribuição significante para potência produzida
por esses músculos. Isso ocorre provavelmente porque usamos intuitivas contrações
excêntricas-concêntricas para a maioria dos movimentos (HAMILL; KNUTZEN 1999).
32
2.5 Treinamento das principais formas de exigência motora
São duas as principais formas de exigência motora:
1. Qualidade em que predomina a condição física (resistência, força,
velocidade);
Resistência: A resistência psíquica contém a capacidade do esportista de resistir
por longo tempo a um estímulo que provocaria o término de uma carga, ao passo que a
resistência física consiste na capacidade de todo o organismo ou de sistemas parciais
resistirem à fadiga (DENADAI, 2000);
Força: A força de explosão compreende a capacidade que o sistema
neuromuscular tem de superar resistência com maior velocidade de contração possível.
Todos os treinamentos de força explosiva devem ser considerados um complemento dos
de força máxima; isto é, uma vez conseguido o nível ótimo de força máxima, é
necessário que sua aplicação ou manifestação no gesto esportivo seja produzida no
menor tempo possível (BADILLO; AYESTARÁN, 2000);
Velocidade: A capacidade de velocidade manifesta-se na possibilidade de o
atleta executar as ações motoras, no menor tempo possível, em determinado percurso.
Deve-se distinguir a compreensão da “capacidade de velocidade” da compreensão da
capacidade de “rapidez”. A rapidez representa apenas um dos componentes
determinantes da capacidade de velocidade do atleta. Geralmente distinguem-se duas
formas principais de manifestação da rapidez: rapidez da reação motora que
compreende reações motoras simples e complexa; rapidez dos movimentos que pode se
manifestar tanto no movimento único como no movimento repetido várias vezes. No
último caso, costuma-se falar de freqüência (ou ritmo) dos movimentos (ZAKHAROV,
2003).
2. Qualidade em que predomina a coordenação (mobilidade, coordenação).
Mobilidade: é a capacidade e a qualidade que tem o atleta de poder executar
movimentos de grande amplitude angular por si mesmo ou sob a influência auxiliar de
forças externas. Os exercícios de alongamento podem manter ou aumentar a
flexibilidade, sendo assim aplicados para prevenir encurtamentos teciduais otimizando o
desempenho muscular, o que contribui também para o treinamento da força e potência
muscular (ARRUDA et al. 2006);
33
Coordenação:
Nos
movimentos
motores
multiarticulares
complexos
relacionados com a mudança da posição no espaço ou no sentido de seu deslocamento,
bem como na passagem de uma ação para outra, será mais complicada a estrutura de
coordenação da atividade muscular. Elas habilitam o atleta em condições de dominar
segura e economicamente ações motoras nas situações previsíveis (estereótipos) e
imprevisíveis (adaptações) e a aprender, relativamente depressa, movimentos esportivos
(WEINECK, 1989).
Como esses dois grupos de qualidade se correlacionam de forma bastante
estreita, sobretudo no que se refere à velocidade, esse tipo de divisão parece um tanto
arbitrário.
Entretanto, não deixa de ser uma divisão lógica, pois as qualidades dependentes
da condição física baseiam-se, sobretudo em processos energéticos, e as qualidades de
coordenação, sobretudo em processos de orientação e de controle com sede no SNC.
Na prática esportiva, raramente as qualidades referentes à condição física
aparecem em forma pura. A qualidade que depende da condição física representa, em
termos gerais, a base material para as qualidades de coordenação (WEINECK, 1989).
34
3 A Transformada Wavelet
Wavelets são funções que satisfazem a certos requisitos matemáticos e são
usados na representação de dado ou de outras funções. Esta idéia tem sua origem no
trabalho de Joseph Fourier que, no século XIX, descobriu que poderia utilizar senos e
cossenos para representar outras funções (SILVA, 2000). Na história da matemática, a
análise baseada em wavelet mostra diferentes origens, e muitos dos trabalhos foram
realizados por volta de 1930. Antes de 1930, Joseph Fourier (1807) iniciou o estudo de
wavelts com suas teorias de análise de freqüência, afirmando que qualquer função, pode
ser representada por uma soma de funções harmônicas.
Essa proposta tinha fundamento, quando o objetivo era transformar uma função
não periódica em uma função periódica preservando suas características. Ela é a base da
construção da Transformada de Fourier que é largamente usada em técnica de
processamento de sina is. No final da década de 70 a Transformada Wavelet passou a ter
uma identidade própria. Nessa ocasião, o francês Jean Morlet, propôs uma modificação
na Transformada de Fourier, para melhor tratar sinais geofísicos. Por falta de
embasamento matemático, Morlet encontrou muitos opositores. Alguns anos depois, as
Wavelets de Morlet atraíram a atenção matemática de YVES Meyer, que ajudou a
enriquecer e amadurecer a nova teoria, encontrando paralelos surpreendentes com
diversos outros campos da matemática, antes estudados separadamente. Em seguida,
Stéphane Mallat, um estudante de processamento de imagens, desenvolveu um
algoritmo para calcular a Transformada Wavelet de forma computacional eficiente,
abrindo então as portas à comunidade de processamento de sinais (TORRENCE;
COMPO, 1998). Como se vê, desde seu início, a teoria de Wavelets se mostrou
interdisciplinar, o que em parte explica a grande popularidade adquirida nos últimos
anos e a opinião de alguns autores (BARBAR et al. 2004) que a reputam como o
“evento matemático de maior relevância na década de 80”.
Existem várias famílias de wavelets, alguns exemplos são: Harr, Daubechies,
Coiflets, Biortogonal, Symlets, Morlet, Meyer e Chapéu Mexicano. As famílias de
wavelets são geradas a partir de uma wavelet mãe, que é comprimida N vezes gerando
as N ondas que compõem essa família. Para realizar a transformada de wavelet
normalmente usam-se famílias de wavelets que definem bases ortogonais, pois dessa
forma é possível realizar a transformada inversa.
35
As wavelets definidas pela função de Haar são as mais simples e antigas. A
wavelet de Morlet é chamada também de gaussiana modulada. O chapéu mexicano é
obtido por meio da segunda derivada da densidade gaussiana (SILVA, 2000).
Com a decomposição de um sinal utilizando a transformada wavelet é possível
realizar uma análise multiresolução deste sinal, ou seja, analisando cada componente
terminal da decomposição pode-se observar as características no domínio do tempo, de
cada faixa de freqüência contida no sinal. Pelo fato da transformada wavelet ser
realizada por um banco de filtros, a seletividade das freqüências componentes de um
sinal em cada coeficiente é determinada pela ordem da wavelet utilizada (TORRENCE;
CAMPO, 1998).
Uma das vantagens básicas no uso de Wavelets é que um evento pode ser
simultaneamente descrito, tanto no domínio da freqüência quanto no domínio do tempo,
diferentemente da transformada de Fourier em que um evento é descrito somente no
domínio da freqüência ou no domínio do tempo (ASHKENAZY, 2002). Essa diferença
permite uma análise em multiresolução dos dados de diferentes maneiras, em diferentes
escalas. Uma extensa classe de sinais biológicos pode ser analisada por esses métodos,
tal como o ECG. EMG.
São poucos ainda os estudos envolvendo a Trans formada Wavelet na
eletromiografia em um deste Karloson et al (2001) comparam diferentes métodos de
análise de sinais não estacionários e concluíram que a transformada Wavelet apresenta
maior precisão e exatidão dos demais métodos como a Transformada de Fourier. Afirma
ainda que a transformada Wavelet permite uma análise mais detalhada e melhor
resolução nos parâmetros da EMG.
No estudo de Pinto Neto e Magini (2007) e Neto et al. 2008, foi utilizado a
Transformada Wavelet de Morlet, para a analise do flexor e extensor de cotovelo onde
foi desenvolvido um algoritmo no Matlab 7.0.1 (MathWorks Inc.) para determinar a
soma da potência significativa (SSP) nos espectros de força da wavelet, onde os valores
calculados estavam dentro dos contornos significativos.
Um dos resultados obtidos por meio da Transformada de Wavelet é o gráfico da
média espectral das freqüências conhecidas como Espectro de Ondeleta Global ou
Global Wavelet Spectrum (GWS). Esse sinal é gerado através do cálculo da somatória
das freqüências existentes no período considerado pela Transformada e posterior
normalização destes valores (TORRENCE et al. 1998).
36
3.1 Eletromiografia (EMG)
A eletromiografia é usada para estudo da função neuromuscular, inclusive para
identificação dos músculos que desenvolvem tensão durante um movimento e quais
movimentos exigem mais ou menos tensão de um determinado músculo ou grupo
muscular. Também é usada clinicamente para avaliar a velocidade de condução nervosa
e a resposta dos músculos em combinações com o diagnóstico e o rastreamento de
condições patológicas do sistema neuromuscular. Os cientistas também utilizam
técnicas eletromiográficas para estudar como as unidades motoras individuais
respondem ao comando do SNC (HALL, 2000).
O processo de eletromiografia implica no uso de transdutores conhecidos como
eletrodos que captam o nível de atividade muscular existente em um local durante um
determinado período de tempo, sendo assim, o sinal de eletromiografia representa uma
onda sinosoidal, flutuando entre o negativo e o positivo, pois quanto maior à distância
entre o potencial de ação e os eletrodos, menor é o sinal (HAMILL; KNUTZEN, 1999).
Dependendo das questões de maior interesse, são usados eletrodos superficiais
ou metálicos finos de agulha (HALL, 2000).
3.1.2 Eletrodo
Os eletrodos superficiais, que consistem em pequenos discos de um material
condutivo, são posicionados na superfície da pele sobre um músculo ou grupo muscular
para captar a presença ou não da atividade muscular, pois como o eletrodo de captação
não está diretamente em contato com o músculo, há dificuldade para detectar ou isolar o
potencial de ação de um único músculo pelas interferências causadas durante a
contração do músculo adjacente (crosstalk) (HAMILL; KNUTZEN, 1999). Quando se
deseja medições mais localizadas usam-se eletrodos de agulha fina, que são aplicados
diretamente nos músculos. A saída dos eletrodos é amplificada e exibida graficamente
ou processada matematicamente e arquivada em um computador (HALL, 2000)
Representado na figura 4.
37
Figura 4: Eletrodo de superfície, especialmente desenvolvido para uso em EMG (eletromiografia),
descartável, auto-adesivo com condutor Ag/AgCl, destinado para uso clínico e pesquisa.
38
4 OBJETIVO
Analisar a potência média dos atletas de Taekwondo e Kick Boxing, por meio da
Transformada Wavelet, observando as características no domínio do tempo da faixa de
freqüência contida no sinal, que demonstra onde ocorreu a significância da potência
média em cada contração muscular. Esses dados serão obtidos por meio da
eletromiografia, que proporciona a captação dos estímulos elétricos dos músculos pelos
eletrodos de superfície. O experimento será realizado no dinamômetro isocinético para a
verificação do pico de torque do extensor e flexor de joelho dos atletas.
Sendo assim, o presente estudo visa a esclarecer se o tempo de treinamento pode
interferir na potência média para contribuir com o desenvolvimento da modalidade,
tanto no físico quanto na técnica.
39
5 MATERIAL E MÉTODOS
Os materiais e métodos desse estudo foram de acordo com as necessidades de
ampliar os conhecimentos sobre as diferentes artes marciais, as quais também utilizam o
chute no combate.
5.1 Amostras
Neste estudo foram avaliados 10 atletas do sexo masculino, sendo 5 atletas de
TKD ( grupo A) e 5 atletas de KB ( grupo B) com idade média de 18 ± 3 anos, altura
1.75±9cm, peso 65±10kg e 21±3 IMC e a média do tempo de treinamento variando de 5
±1 anos para o TKD e KB 1ano e 6 meses ±6 meses . Es ses indivíduos não possuíam
qualquer lesão músculo-esquelética e estavam aptos a realizar os testes propostos.
O critério de inclusão foi a prática de TKD ou KB de duas a três vezes por
semana e treinos para competição, e o de exclusão foi treinar apenas por lazer, e ter
algum tipo de lesão muscular nos últimos 6 meses.
Cada atleta recebeu e assinou um termo de consentimento livre e esclarecido,
sendo que os atletas menores de idade foram autorizados pelos pais (ANEXO B).
Foi realizada uma anamnese contendo os dados pessoais e clínicos relativos à
situação de cada atleta (ANEXO C).
5.2 Instrumento
O dinamômetro isocinético computadorizado da Biodex foi utilizado para
realizar o movimento de extensão e flexão do joelho com a mesma velocidade para
todos os atletas, mensurando a força dos mesmos. Representado na figura 6.
Trata-se de um equipamento do modelo Biodex Multi-joint System 3 da
BIODEX MEDICAL SYSTEMS Inc e seus acessórios :
- Acessórios para avaliação do joelho;
40
- Software Biodex System 3 Advantage (versão 3.2);
- Impressora HP deskjet 694;
- Microcomputador Pentium II 233 MHz.
Para a captação da atividade muscular foi utilizado um eletromiógrafo de 4
canais (EMG System do Brasil Ltda), consistindo de um condicionador de sinais com
um filtro passa-faixas entre 20 e 500 Hz, um ganho de amplificação de 1000 Hz e um
modo de rejeição de modo comum superior maior que 120 dB. Os dados foram
adquiridos usando uma placa analógico-digital de 12 bits com uma taxa de amostragem
de 2000 Hz para cada canal. O software AdData foi utilizado para aquisição de dados.
Representado na figura 5.
Figura 5: Eletromiógrafo de 4 canais, utilizado nas coletas.
5.3 Posicionamento
Após a realização do aquecimento (Grupo 1ª, 2ª), foram posicionados na cadeira
do dinamômetro, cujo encosto foi fixado em 850 . O eixo do dinamômetro foi alinhado
ao eixo de rotação do joelho, no epicôndilo lateral do fêmur. Os voluntários foram
estabilizados na cadeira com cintos presos à pelve, ao tronco e à coxa a ser avaliada.
A correção da gravidade no dinamômetro foi realizada de acordo com as
especificações do manual do equipamento (Biodex Medical System 3, Manual
Applications/Operations). Para esta correção o membro avaliado foi posicionado em
41
extensão, local de maior atuação da gravidade, e o software do equipamento fez o
cálculo do valor que foi desconsiderado durante o teste.
5.4 Procedimento
O experimento foi realizado no Laboratório de Biodinâmica da Faculdade de
Ciência da Saúde juntamente com o Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento da
Universidade do Vale do Paraíba (UNIVAP), situada em São José dos Campos.
O procedimento foi apresentar os aparelhos e esclarecer a todos os voluntários,
sobre o funcionamento e função do equipamento utilizado no estudo. O presente estudo
teve aprovação do comitê de ética do Instituto de Pesquisa & Desenvolvimento pelo
protocolo n. ? H307/CEP/2007 UNIVAP (Anexo A).
5.4.1 Procedimento no dinamômetro isocinético
Os dois testes foram realizados no modo isotônico concêntrico/concêntrico de
flexão/extensão do joelho bilateral, por meio de 15 repetições contínuas, recíprocas
verdadeir as para flexão/extensão do joelho.
A velocidade angular foi estipulada para todos os atletas a 60o . Os voluntários
foram instruídos a fazer o máximo de força durante o teste, sendo estimulados tanto
visualmente (pela tela do computador) quanto verbalmente.
42
Figura 6: Atleta posicionado no dinamômetro para realização do experimento.
5.4.2 Procedimento para a análise do recrutamento de fibras por meio da
eletromiografia
A realização dos testes ocorreu em 2 semanas, sendo que a primeira semana foi
realizada por atletas de TKD, na segunda atletas de Kick Boxing, como seguem:
Todos os atletas realizaram aquecimento na bicicleta ergométrica por 10 minutos
e, após, foram posicionados numa maca para a colocação dos eletrodos no ponto motor
do músculo representados nas figuras 7,8,9 e10 (reto femoral, vasto lateral, vasto medial
e bíceps femoral) realizando a tricotomia e limpeza da epiderme com álcool, ao nível
dos músculos estudados. Os voluntários foram devidamente aterrados, com fio terra
posicionado no punho do lado direto. Em seguida, foram posicionados na cadeira do
dinamômetro para a realização das 15 repetições no modo concêntrico/concêntrico, com
a utilização do EMG.
43
Figura 7: Ponto motor do vasto lateral.
Fonte: Delagi et al. (1981).
Figura 8: Ponto motor do vasto medial.
Delagi et al. (1981).
Figura 9: Ponto motor do reto femural.
Delagi et al. (1981).
Figura 10: Ponto motor o bíceps femural.
Delagi et al. (1981).
5.5 Análises dos dados
As análises dos dados foram comparadas entre o primeiro e o segundo grupo.
Para a análise de dados biológicos foi utilizada a Transformada de Wavelets para
entender a relação entre potência (variação) dos diferentes grupos. Para os dados de
significância foi utilizado o teste estatístico Mann-Whitney test (one-tail).
43
6 RESULTADOS
Os resultados foram analisados pelo programa MATLAB, por meio da
Transformada de Wavelet, para a verificação da potência média de todos os atletas de
TKD e KB; sendo possível a verificação por meio das tabelas, gráficos e figuras
demonstrando os resultados obtidos.
Tabela 1: Valores da Potência Média dos atletas de TKD (0 a 60s Milivolt^2)
Músculo
Reto Fem
Esq
Dir
Voluntário
VastoMed
VastoLat
Esq
Dir
Esq
Dir
Valor sig total (0 a 60 s Milivolt^2)
BicepsFem
Esq
Dir
A1
8.217
6.598
7.553
7.08
9.096
7.089
4.557
6.014
A2
7.663
7.009
7.983
7.604
6.714
6.373
7.155
7.109
A3
7.893
7.695
6.71
6.308
7.258
7.871
7.883
7.548
A4
5.889
6.317
7.859
8.126
7.638
7.237
9.736
8.178
A5
7.729
7.648
8.666
7.556
7.093
6.277
6.746
6.839
Tabela 2: Valores da Potência Média dos atletas de KB (0 a 60s Milivolt^2)
Reto Fem
Esq
Dir
Voluntário
Músculo
VastoMed
VastoLat
Esq
Dir
Esq
Dir
Valor sig total 0 a 60 s(Milivolt^2)
BicepsFem
Esq
Dir
B1
10.144
9.642
8.411
8.278
8.819
8.879
7.978
8.97
B2
8.168
8.549
7.992
7.865
7.172
9.389
6.032
6.948
B3
8.346
7.159
7.325
6.502
6.603
6.832
7.283
6.701
B4
7.515
7.897
7.663
9.13
9.363
8.731
7.245
8.398
B5
8.495
6.504
6.663
8.384
7.657
8.667
6.247
6.379
44
Tabela 3: Média e Desvio Padrão dos atletas de TKD e KB
Reto Fe m
Esq
Dir
Músculo
VastoMed
VastoLat
Esq
Dir
Esq
Dir
Valor sig total 0 a 60 s(Milivolt^2)
BicepsFem
Esq
Dir
MÉDIA TKD
7.478
7.053
7.754
7.335
7.559
6.969
7.215
7.138
DESVIO TKD
0.914
0.616
0.712
0.683
0.921
0.658
1.877
0.807
MÉDIA KB
8.5336
7.9502
7.6108
8.0318
7.9228
8.4996
6.957
7.4792
DESVIO KB
0.975
1.219
0.665
0.969
1.146
0.974
0.805
1.136
Tabela 4: Representação dos valores significativos para cada músculo, considerando o valor de
p<0.05.
Reto Fem
Esq
Dir
p>0.05
p<0.07
p< 0,11
Músculo
VastoMed
VastoLat
Esq
Dir
Esq
Dir
p<0.42
p<0.07
p<0.34
p<0.03
BicepsFem
Esq
Dir
p<0.50
p<0.42
Média e Desvio Padrão (MIE)
Milivolt^2
10
8
6
4
2
0
KB
TKD
Reto F .
Vasto M Vasto L Biceps F
Músculos
Gráfico 1: Comparação das médias e dos desvios do membro inferior esquerdo.
45
Gráfico 2: Comparação das médias e dos desvios do membro inferior direito,*representação da
significância do músculo vasto lateral.
Os dados abaixo demonstram a média do pico de torque dos atletas de TKD e
KB por meio do dinamômetro isociné tico.
Tabela 5: Média do pico de torque para os atletas de KB
MÉDIA
EXTENSOR
D
E
FLEXOR
D
E
Voluntário
B1
136.0
125.5
70.5
57.31
B2
131.95
124.67
70.96
75.37
B3
123.72
127.57
59.51
47.69
B4
213.27
207.63
96.16
90.41
B5
137.52
144.71
61.67
73.92
46
Tabela 6: Média do pico de torque para os atletas de TKD
MÉDIA
EXTENSOR
D
E
FLEXOR
D
E
Voluntário
A1
182.04
155.45
94.71
87.34
A2
116.32
127.53
64.97
69.84
A3
177.43
162.41
89.46
97.64
A4
139.31
149.95
84.27
79.3
A5
171.07
182.33
112.64
106.52
Tabela 7: Média e Desvio Padrão do pico de torque do grupo de atletas de TKD e KB.
MÉDIA
EXTENSOR
D
E
FLEXOR
D
E
KB
148.49
146.02
71.76
68.94
TKD
157.23
155.53
89.21
88.13
DESVIO KB
32.74
31.67
13.03
14.93
DESVIO
TKD
25.34
17.78
15.43
12.97
Os dados acima não apresentaram níveis de significância inferior p<0,05. para os
extensores e flexores de joelho.
47
Newtons-mestros
Média e Desvio Padrão do Pico de Torque
200
150
100
50
KB
TKD
0
D
E
D
Extensor
E
Flexor
Gráfico 3: Médi a e Desvio Padrão do Pico de torque do extensor e flexor de joelho do membro
inferior direito e esquerdo.
6.1 Análises da Transformada de Wavelet
Nas figuras abaixo é possível observar cada contração muscular e suas
diferenç as significativas dentro das ilhas, que é representado de uma forma qualitativa,
as cores apresentadas na lateral esquerda da figura demonstra, que quanto mais escura a
cor, maior será o pico de potência, sendo que, na parte superior do gráfico se encontram
os dados da eletromiografia, e ao lado direito é possível observar os gráfico GWS, que
demonstras numa forma quantitativa a somatória das freqüências no período
considerados pela Tranformada Wavelet, sendo que após a linha tracejada representa os
dados significativos para cada músculo.
A outras figuras se encontram no apêndice A.
48
Figura 11: Representação da atividade eletromiográfica dos músculos extensores e o flexor de
joelho de um atleta de TKD apresentado por meio da Transformada de Wavelet.
Figura 12: Representação da atividade eletr omiográfica dos músculos extensores e o flexor de
joelho de um atleta de TKD apresentado por meio da Transformada de Wavelet.
49
Figura 13: Representação da atividade eletromiográfica dos músculos extensores e o flexor de
joelho de um atleta de KB apresentado por meio da Transformada de Wavelet.
Figura 14: Representação da atividade eletromiograáfica dos músculos extensores e o flexor de
joelho de um atleta de KB apresentado por meio da Transformada de Wavelet.
50
7 DISCUSSÃO
Ainda que os resultados deste estudo demonstrem que o grupo de atletas do
TKD apresentou uma potência média similar ao grupo de atletas do KB, que possui um
tempo de treinamento inferior, percebe-se que o músculo vasto lateral apresentou uma
diferença significativa que, de acordo com o estudo de Pincivero et al. 2001, em
contrações isométricas de joelho a 60°, a atividade do músculo VL é significativamente
maior que do VM de flexão, sendo que a atividade do RF fica entre os dois músculos.
Essa diferença sugere que o VM possui maior proporção de fibras de contração lenta e
maior variação dos tipos de fibras do VL. Em atividades com cargas máximas, um
maior número de fibras de contração rápida (tipo II), é recrutado dando origem a uma
maior freqüência do sinal eletromiográfico.
Entretanto no estudo de Miller; Croce; Hutchins, os resultados sugerem que
durante movimentos isocinéticos da flexão-extensão em 600 e em 3000 , o VM e o BF
tenham níveis recíprocos significativamente maiores de ativação quando comparados ao
do Vl, de acordo com o RMS.
Sendo que, no estudo de Pinto Neto e Magini, 2007, a potência média para o
golpe de palma de atletas treinados de Kung-Fu, foi superior ao grupo controle de não
praticantes.
Porquanto, o tipo de treinamento é essencial para diferenciar cada modalidade e
preparar os atletas para a competição, sendo que o tempo de treinamento pode ser
diferenciado pela técnica de execução habilidosa, motivação e percepção, podendo
apresentar diferenças de indivíduo para indivíduo, o que faz com que a experiência em
realizar a tarefa a ser executada dependa do nível de desenvolvimento e maturidade do
indivíduo (SINGER, 1980). A motivação e a percepção fazem parte da identificação do
estímulo, as quais permitem ao sistema nervoso central descobrir e definir o estímulo
apresentado (SCHMIDT, 1993). Elas ocorrem no sistema límbico, que é crucial para a
habilidade humana para aprender com base na experiência (ENOKA, 2000).
Para o desenvolvimento da técnica, é necessário treinamento contínuo e objetivo
para que os atletas alcancem nível ótimo de força nas atividades específicas. Por isso,
cada especialista deve definir claramente suas prioridades: tipo de exercício realizado,
ângulos das articulações, modos de contração, velocidade de execução e fontes
energéticas predominantes, entre outros (BADILLO; AYESTARÁN, 2001).
51
O estudo analisado de uma arte marcial, que é uma modalidade que tem o
predomínio anaeróbio, o qual gera energia rapidamente por curtos períodos sem
oxigênio, demonstra que, à medida que o exercício explosivo progride para 60 segundos
de duração e ocorre uma ligeira redução do rendimento de potência, a maior parte da
energia ainda terá origem nas vias anaeróbias. Entretanto, essas reações metabólicas
envolvem também o sistema de energia da glicólise em curto prazo, com o subseqüente
acúmulo de lactato. À medida que a intensidade do exercício diminui e a duração é
prolongada para 2 a 4 minutos, a dependência da energia proeminente dos fosfagênios
intramusculares e da glicólise anaeróbia diminui e a produção aeróbia de ATP torna-se
cada vez mais importante (MCARDLE; KATCH; KATCH, 2002). As modalidades
analisadas têm, em campeonatos oficiais, um combate três rounds de dois minutos por
um minuto de descanso (KIM, 2006) e muitas vezes a queda do desempenho em uma
luta é visualizada pela queda na boa execução técnica dos movimentos. Esse mau
desempenho dos movimentos é atribuído ao preparo não eficiente da técnica de luta.
Porém, como afirmam Badillo; Ayestarán, 2001, a força desempenha um papel decisivo
na boa execução técnica. Em muitos casos, a falha técnica não ocorre por falta de
coordenação ou habilidade, mas por falta de força nos grupos musculares que intervêm
em uma fase concreta do movimento.
Lin et al. 2006 estudaram atletas de elite da equipe da Tailândia de TKD de
diferentes pesos, sendo homens e mulheres, e constataram que os atletas, apesar do
poder de resistência anaeróbio relativamente pobre, eram ainda bem sucedidos em
competições internacionais porque compensavam a capacidade anaeróbia mais baixa
com habilidade e experiência excelentes.
De acordo com Verkhoshanski, 2001; Zakharov 2003, a preparação física tem
papel determinante na interligação com a preparação técnica, sendo condição básica
para sua assimilação, pois o nível técnico exerce influência sobre a preparação física,
acelerando ou impedindo seu desenvolvimento nas modalidades esportivas de
“contato”, em que o combate ocorre com o confronto imediato dos atletas. O significado
da tática para a obtenção dos objetivos é muito grande, porque é necessário superar
permanentemente as ações do adversário, o que exige uma aplicação diversificada e
inteligente de ações táticas.
No estudo de Bouhlel et al. 2006 os atletas de elite foram analisados após os
combates simulados, demonstrando que o TKD exige altos níveis de aeróbio e aptidão
física anaeróbia. Entretanto, o significativo aumento do lactato no sangue durante a
52
competição simulada indica que o metabolismo anaeróbio é igualmente importante em
TKD. A correlação observada entre exercícios específicos e a competição simulada de
TKD sugeriu que tais exercícios fossem usados na formação para desenvolver o
metabolismo aeróbio e/ou anaeróbio de acordo com a duração do exercício. Durante
uma seqüência intensa de ataque, o metabolismo anaeróbio é importante, e no contraataque (momento de espera para aplicar o golpe), o metabolismo aeróbio deve ser
predominante. A contribuição relativa do metabolismo anaeróbio ou aeróbio não é clara.
Depende provavelmente de muitos fatores, tais como, a técnica do atleta, a técnica do
rival, e/ou a importância da competição. No estudo de Han et al. 2006, os atletas de
Taekwondo apresentaram um nível de ansiedade superior aos esportes de equipe, e isso
tem influências no desempenho do atleta durante a competição.
Vemos que a importância da técnica esportiva é fundamental para algumas
modalidades, porque é um processo de desenvolvimento, geralmente pela prática, para
resolver racional e economicamente um problema motor determinado. A técnica de uma
modalidade esportiva corresponde a certo tipo motor ideal que, mesmo conservando
seus caracteres motores, pode sofrer uma modificação que corresponda aos dados
individuais. Nos esportes que exigem força de explosão, num curto espaço de tempo e
ao desenvolvimento máximo de força, é preciso uma grande habilidade técnica; nos
esportes de combate e nos esportes coletivos, a técnica influencia prioritariamente na
solução de situações complexas de combates ou de jogo (WEINICK, 2003).
Nas artes marciais, durante as competições, ocorrem um número de lesões de
músculos, ligamentos ou ossos. No estudo de Gartland et al. 2001, foi realizado um
questionário nas academias para verificação das principais lesões e constatou-se que as
lesões musculares e ligamentares são as principais. Para o grupo de atletas de TKD, as
lesões mais comuns foram nos membros inferiores; já os atletas de KB e Muay Thai,
apresentaram lesões na cabeça, na face, em regiões do pescoço e nos membros superior
e inferior, demonstrando que os treinamentos são mais fortes para que no combate os
atletas suportem os golpes e estejam aptos. Segundo Green et al. 2007, que estudaram as
lesões durante uma competição de judô e concluíram que elas ocorrem em uma taxa
igualmente comparável com outras artes marciais e esporte de contato, e que a perda de
peso antes da competição, além de influenciar no desempenho, também aumenta o risco
de lesões musculares.
Portanto, o tipo de treinamento para diferentes artes marciais, é essencial para o
desenvolvimento do atleta, porque foi possível verificar que com um ano de treinamento
53
para competição, o atleta já alcança níveis de potência média similares ao que treina há
mais de cinco anos. Sugere-se que, os atletas de TKD visam numa luta uma seqüência
de golpes para marcar o maior número de pontos num round com velocidade. Desta
maneira, durante os treinamentos, os atletas são condicionados a realizar quantidade de
chutes com técnicas de ataque e de contra-ataque; já os atletas do KB buscam numa luta
o nocaute, realizando chutes para machucar e derrubar o adversário, e nos treinamentos
é necessário um enfoque na força muscular para a realização de chutes com força.
54
8 CONCLUSÃO
Conclui-se que apenas o músculo vasto lateral direito de atletas de Kick Boxing,
apresentou maior atividade elétrica comparado aos atletas de Taekwondo, analisado por
meio da Transformada Wavelet. Verificou-se também que não houve diferença
significativa entre o pico de torque dos extensores e flexores de joelho dos grupos
Igualmente, não houve diferença entre o tempo de treinamento, visto que atletas
que treinam há mais de um ano freqüentemente apresentam a mesma potência média
que atletas que treinam há mais de cinco anos. A forma de treinamento seja de
resistência, força ou velocidade influencia no desempenho muscular dos atletas,
melhorando sua capacidade, tornando-os capazes de recrutar um número maior de
fibras.
Portanto, para haver uma melhora no desempenho muscular, é necessário
conhecimento sobre as solicitações metabólicas envolvidas em tais exercícios, sobre o
desenvolvimento da técnica e também da tática do atleta. Sendo assim, para que se
tenha uma melhor compreensão e uma fidedignidade nos resultados, é necessária a
realização de novos estudos com um número maior de amostras.
55
REFERÊNCIAS
ALVES, D. Historia do Kick Boxing. Disponível em: http://wwwhardkick.com.br
Acesso em: 20 maio 2008.
AMADIO A. C.; DUARTE M.; Fundamento Biomecânicos para Análise do
Movimento. São Paulo: Laboratório de Biomecânica/EEFUSP, 1996.
ARANTES, Ana Amélia Intrieri. Correlação entre o pico de torque e parâmetros
eletromiográficos na fadiga muscular em dinamometria isocinética. São José dos
Campos, 2003. 43 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Biomédica) - Universidade
do Vale do Paraíba.
ARRUDA, F.L.B., et al. A influência do alongamento no rendimento do treinamento
deforça. Revista Treinamento Desportivo, v.7, n.1, p. 01-05, 2006.
ASHKENAZY, Y., et al. Discrimination of the Healthy and Sick Cardiac Autonomic
Nervous System by a New Wavelet Analysis of Heartbeat Intervals.
arXiv:physics/9804030v2 [physics.med-ph], 10 May 1998. Disponível em:
http://arxiv.org/abs/physics/9804030v1 Acesso em: 12 jun. 2007.
BADILLO, J.J.G. AYESTARÁN, E.G. Fundamentos do treinamento de força:
aplicação ao alto rendimento. Porto Alegre: Artmed, 2000. 167p.
BARBAR, J. S.; MABZAN, J. S.; E.; Kanaan E. O Uso de Wavelets no
Reconhecimento de Padrão em ECG. In: CONGRESSO INTERNACIONAL DE
GESTAO DE TECNOLOGIA E SISTEMAS DE INFORMAÇÃO, 1, 2004, São Paulo.
Anais... São Paulo: Contecsi, 2004. p.1-2.
BARROS, M. S. Curso Nacional para Instrutores Mestre e Examinadores, I. Belo
Horizonte: [s.l.], 2006. 36p.
BOUHLELA, E et al. Heart rate and blood lactate responses during
Taekwondo training and competition. Science and Sports. v. 21 p. 285-290, 2006.
DANTAS, E. H.M. A pratica da preparação física. 5. ed. Rio de Janeiro: Shape, 2003.
159 p.
56
DELAGI, E.F., et al. Anatomic guide for the electromyographer the limbs . 2. ed.
Springfield, IL: Charles C Thomas, 1981.
DENADAI, B. S. Avaliação aeróbica: Determinação indireta da resposta do lactado
sanguíneo. São Paulo. Motrix, 2000. 65 p.
ENOKA, R. M.; Bases neuromecânicas da cinesiologia. 2.ed. São Paulo: Manole,
2000. 450 p.
FARGAS, I. Taekwon-do alta competición. Barcelona: Totalpress, 1990.
FOSS, M. L.; KETEYIAN, S. J: FOX: Bases Fisiológicas do Exercício e do Esporte.
6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2000. 560p.
GARTLAND S. MALIK M. H. A, LOVELL M. E. Injury and injury in Muay Thai
Kick Boxing. J. Sports Med., v. 35, p 308-313, 2001.
GONÇALVES, M. Eletromiografia e a identificação da fadiga muscular. Revista
brasileira de educação física. São Paulo, v.20, n.5, p.91-93, Setembro, 2006.
GREEN C., et al. Injuries among judokas during competition. Scand J Med Sci Sports.
v. 17 p 205–210 2007.
GUYTON, A. C; HALL, J. E. Fisiologia humana e macanismos das doenças. 6. ed.
Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1998. 639p.
GUYTON, A. C; HALL, J.E. Tratado de fisiologia médica. 10.ed. Rio de Janeiro:
Guanabara Koogan, 2002. 632 p.
HALL, S. Biomecânica básica. 3.ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2000.
HAMILL J.; KNUTZEN K. Bases biomecânica do movimento humano. São Paulo:
Manole, 1999.
HAN, D.H., et al. Influence of Temperament and Anxiety on Athletic Performance
Journal of Sports Science and Medicine . v. 5, p. 381-389, 2006.
KIM, J.Y. Arte marcial coreana taekwondo. São Paulo: Thirê, 1995.
57
KIM, J.Y. Taekwon-do Textbook. 2.ed. Coréia: Kukkiwon, 2006.
LEHMKUHL, L. Don; SMITH, L.K. Brunnstron cinesiologia clinica. 4. ed. São
Paulo: Manole, 1989. 466p.
LIMA, E.V. Velocidade de reação motora e o lactato sanguíneo, em diferentes
tempos de luta no judô. 2003. 78f. Dissertação (Mestrado em Ciências Biológicas) –
Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento, Universidade do Vale do Paraíba.
LIN, W.-L., et al. Anaerobic capacity of elite Taiwanese Taekwondo athletes. Science
Sports, v. 21, p. 291-293, 2006.
MARC, R. S; DOUGLAS, B. M, STEVEN, P. V. Manual de Medicina Esportiva. São
Paulo: Manole, 2002. 93p.
MCARDLE, W. D.; KATCH, F.; KATCH, V. Fundamentos de fisiologia do
exercício. 2. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2002. 362 p.
MCARDLE, W. D; KATCH, F. I; KATCH, V. L. Fisiologia do exercicio: energia,
nutrição e desempenho humano. 4.ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1998.
695p.
MILLER, J. P; CROCE, R. V; HUTCHINS, R. Reciprocal coactivation patterns of the
medial and lateral quadríceps and hamstrings during slow, médium and high speed
isokinetic movements. Journal of Electromyography and Kinesiology, v. 10. p. 233239, 2000.
PENA, L.F.P., et al. Modelo de periodização clássica para a modalida de de combate
kick boxing. 2007. 75f. Monografia (Especialização em Treinamento Desportivo)
UGF – Universidade Gama Filho, rio de Janeiro.
PINCIVERO, D.D. Influence of contraction intensity, muscle, and gender on median
frequency of the quadriceps femoris. J Appl Physiolgy. v.90, p.804-810, 2001.
PINTO NETO, O.; MAGINI, M. Electromiographic and kinematic characteristics of
Kung Fu Yau-Man palm strike. Jounal of Electromyography and Kinesiology. 2007.
58
PINTO NETO, O.; MAGINI, M., PACHECO, M.T.T. Electromyographic stud y of a
seuqence of Yau-Man Kung Fu palm strikes with and without impact. Journal of
Sport Science and Medicine. p.23-27, 2007.
PINTO NETO, O.; MAGINI, M.; SABA, M.M. The role of effective mass and hand
speed in the performance of kung fu athletes compared with nonpractioners. J. Appl
Biomech, v.23, n.2, p.139-148, 2007.
PINTO NETO, O.; MAGINI, M.; SABA, M. M.; PACHCO, M.T. Comparison of force,
power, and striking efficiency for a Kung Fu strike performance by novices and
experienced practioners: preliminary analysis. Percept Mot Skills, v.106, n.1, p.188196, 2008.
ROGER, M.; ENOKA, R.M. Bases neuromecânica da cinesiologia. 2.ed. São Paulo:
Manole, 2000.
SCHMIDT, R.A. Aprendizagem e Performance Motora: dos princípios à pratica.
São Paulo: Movimento, 1993. p.227-259.
SILVA, A. V.; EYNG J. Wavelets e Wavelets Packets . Seminário de Visão
Computacional CPGCC, 2000. Disponível em:
http://www.inf.ufsc.br/~visao/2000/Wavelets/#2 Acesso em: 20 maio 2008.
SINGER, R. N. Motor learning and human performa nce an application to Motor
skills and movement behaviors. 3. ed. New York: Macmillan, 1980. 549 p.
THOMPSON, W.R, VINUEZA, C. Physiological profiles of male and female
Taekwondo black belts. Sports Medicine and Training Rehabilitation, v. 3, p.49-53,
1991.
TORRENCE, C.; COMPO, G.P. A Pratical Guide to Wavelet Analysis. Bulletin of the
American Meteorological Society, v. 79, n. 1, p.61-78, 1998. Disponível em:
http://www.icess.ucsb.edu/gem/Torrence_and_Compo1998_wavelet_guide.pdf
Acesso em: 20 maio 2008.
VERKHOSHANSKI, Y.V. Treinamento desportivo: teoria e metodologia. Porto
Alegre, 2001.
WEINECK, J. Manual de Treinamento Esportivo. 2.ed. São Paulo: Manole, 1989.
195p.
59
WEINECK, J. Treinamento Ideal. São Paulo: Manole. 2003.
WERNER F., et al. Exercício Físico: Bases morfofuncionais e benefícios à saúde .
Seminário de Integração sobre os aspectos morfofuncionais, de clínica médica e de
saúde pública. (MED-7002), em Maio de 2005. Disponível em
http://www.ccb.ufsc.br/~cristina/sm_2005_1_med7002.htm Acesso em: 05 jun. 2008.
WILLIAM D., et al. Fundamentos de fisiologia do exercício. 2. ed. Rio de Janeiro:
Guanabara Koogan, 2002. 130 p.
WOO, J.L. Aprenda taekwondo. 2.ed. Espírito Santo: Brasil-América, 1988.
ZAKHAROV, A.A. Ciência do treinamento desportivo: aspectos teóricos e práticos
da preparação do desportista, organização e planejamento do processo de treino:
controle da preparação do desportista. Rio de Janeiro: Palestra Sport, 2003.
ZORELLO, P. Historia do Kick Boxing. Rio de Janeiro: APKB, 1992. Disponível em:
http://www.apkb.com.br/arquivos/apostila-apkb.pdf Acesso em: 10 mar. 2008.
ZORELLO, P. Qualidade Total Kick Boxing Brasil, introdução. São Paulo
Confederação Brasileira de Kick Boxing, 2003. (Apostila).
60
ANEXO A: Comitê de Ética em Pesquisa
61
ANEXO B: TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO
(Em duas vias, uma retirada pelo sujeito e outra pelo(a) pesquisador(a))
Prezado(a) Senhor(a):
Eu, Susane Moreira Machado, mestranda do Programa de Pós-graduação Stricto
Sensu em Engenharia Biomédica, da Universidade do Vale do Paraíba, estou
desenvolvendo uma pesquisa como parte dos requisitos necessários para a obtenção do
título de Mestre. O estudo tem finalidades acadêmicas, assim como a divulgação
científica dos seus resultados e tem como objetivo estudar o tempo de treinamento de
atletas de Taekwondo e Kick Boxing por meio da eletromiografia. Sob a supervisão e
orientação do Prof. Dr. Marcio Magini e Prof. Dr. Rodrigo Alexis Lazo Osório.
Sua participação é livre, voluntária e isenta de remuneração, sendo que sua
identidade será mantida em sigilo. Mesmo concordando em participar, você poderá
desistir a qualquer momento do estudo, sem que haja para você qualquer dano ou
prejuízo. O pesquisador estará disponível para esclarecer quaisquer dúvidas, bastando
para isso contatá-lo pelo telefone (12) 39362365.
Os dados coletados serão mantidos no computador do Laboratório de
Biodinâmica da universidade e transcritos para a Dissertação. Os mesmos serão
utilizados única e exclusivamente para os objetivos propostos do estudo.
Eu, ___________________________________, após ter sido esclarecido (a) pela
pesquisadora e ter entendido o que está escrito acima, AUTORIZO a participação do na
pesquisa.
Assinatura: _________________________________
RG:
Data: ___/___/___
Eu, -------------------, mestranda responsável pela pesquisa, declaro que obtive
espontaneamente o consentimento deste sujeito de pesquisa para realizar este estudo.
l.
Assinatura: _________________________________
Data: ___/___/___
62
ANEXO C: Ficha de avaliação dos atletas
Nome:.........................................................................................data de nascimento .........
Endereço:..............................................................................................número...................
Bairro:................................................................cidade ........................estado....................
tel:...........................................cel:......................................
Peso:........................... altura:.........................................
Há quantos anos pratica a modalidade?.................
Quantas vezes por semana?................
Quantas horas por dia?...........
Qual é a graduação de sua faixa?.................
Teve alguma lesão muscular no período de junho a outubro? ( ) sim ( ) não
Obs:
Já teve alguma lesão muscular antes desse período estipulado e qual foi a musculatura
afetada?
Fez tratamento?
Pratica outro esporte fora o TKD? ( ) sim ( ) não
Quantas vezes por semana?.........................................
..............................................................
Membro inferior dominante ( ) direto ( ) esquerdo
Fumante (
) sim
(
) não
É filiado à federação Paulista de TKD? (
) sim
(
) não
63
Apêndice A: Wavelet
Figura 1: Voluntário A1 (Lado Esquerdo)
Figura 2: Voluntário A1 (Lado Esquerdo)
64
Voluntário A1 (Lado Direito)
Voluntário A1 (Lado Direito)
65
Voluntário A2 (Lado Esquerdo)
Voluntário A2 (Lado Esquerdo)
66
Voluntário A2 (Lado Direito)
Voluntário A2 (Lado Direito)
67
Voluntário A3 (Lado Esquerdo)
Voluntário A3 (Lado Esquerdo)
68
Voluntário A3 (Lado Direito)
Voluntário A3 (Lado Direito)
69
Voluntário A4 (Lado Esquerdo)
Voluntário A4 (Lado Esquerdo)
70
Voluntário A4 (Lado Direito)
Voluntário A4 (Lado Direito)
71
Voluntário A5 (Lado Esquerdo)
Voluntário A5 (Lado Esquerdo)
72
Voluntário A5 (Lado Direito)
Voluntário A5 (Lado Direito)
73
Voluntário B1 (Lado Esquerdo)
Voluntário B1 (Lado Esquerdo)
74
Voluntário B1 (Lado Direito)
Voluntário B1 (Lado Direito)
75
Voluntário B2 (Lado Esquerdo)
Voluntário B2 (Lado Esquerdo)
76
Voluntário B2 (Lado Direito)
Voluntário B2 (Lado Direito)
77
Voluntário B3 (Lado Esquerdo)
Voluntário B3 (Lado Esquerdo)
78
Voluntário B3 (Lado Direito)
Voluntário B3 (Lado Direito)
79
Voluntário B4 (Lado Esquerdo)
Voluntário B4 (Lado Esquerdo)
80
Voluntário B4 (Lado Direito)
Voluntário B4 (Lado Direito)
81
Voluntário B5 (Lado Esquerdo)
Voluntário B5 (Lado Esquerdo)
82
Voluntário B5 (Lado Direito)
Voluntário B5 (Lado Direito)