UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES
ONIVALDO CASSIANO JUNIOR
ESTEIR A ERGOMÉTRIC A P AR A TREINAM ENTO
COM VIBR AÇ ÃO DINÂMICA (TVD)
Mogi das Cruzes, SP
2010
UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES
ONIVALDO CASSIANO JUNIOR
ESTEIR A ERGOMÉTRIC A P AR A TREINAM ENTO
COM VIBR AÇ ÃO DINÂMICA (TVD)
Dissertação
apresentada
à
Universidade de Mogi das Cruzes,
como
parte
obtenção
do
Programa
de
dos
requisitos
título
de
Mestre
Pós-Graduação
para
no
em
Engenharia Biomédica.
Área de concentração: Instrumentação
Biomédica
Orientador: Prof. Dr. Flávio Cezar Amate
Mogi das Cruzes, SP
2010
FINANCIAMENTO
FICHA CATALOGRÁFICA
Universidade de Mogi das Cruzes - Biblioteca Central
Cassiano Junior, Onivaldo
Ergométrica para treinamento com vibração dinâmica
(TVD) / Onivaldo Cassiano Junior. – 2010.
66 f.
Dissertação (Mestrado em Engenharia Biomédica) Universidade de Mogi das Cruzes, 2010
Área de concentração: Instrumentação Biomédica
Orientador: Profº Drº Flavio Cezar Amate
1. Treino vibratório 2. Ativação neuro muscular 3.
Esteira ergométrica I. Amate, Flavio Cezar
CDD 610.28
DEDICATÓRIA
Aos meus pais, Marli Lopes Cassiano e Onivaldo Cassiano (in memória),
que sempre me apoiaram financeiramente e emocionalmente se não fosse o
apoio deles, eu não teria começado e nem terminado este sonho que se tornou
realidade.
AGRADECIMENTOS
Aos meus irmãos Fernando Henrique Cassiano e Enio Roberto
Cassiano, a Josiane Cristina do Amaral que muito me ajudou, a Vanessa
Cavalcanti Henriques pela sua compreensão e meus amigos Diogo, Diego,
Tailan, Alexandre, Yuke, Caio, Terige, Helio, Alessandro, Felipe, Jaqueline,
Meire e Rico.
Aos professores Fumagalli, Jean, Luiz Carlos e, principalmente, ao meu
orientador Prof. Flávio com quem muito aprendi nestes dois anos.
RESUMO
Desde a segunda metade dos anos 80 tem-se desenvolvido um fica de
treinamento baseado na utilização dos estímulos vibratórios visando melhor
desempenho da musculatura humana. Neste tipo de treinamento ocorre uma
modificação do reflexo tônico determinado por uma contração muscular reflexa
por meio de uma plataforma vibratória, onde indivíduo permanece em uma
posição estática sobre placas de vibração com frequências que variam de 15 a
44 Hz, deslocamentos de 3 a 10 mm e aceleração de 3,5 a 15 g. Neste
trabalho foi desenvolvido um protótipo de uma esteira ergométrica para
treinamento com vibração dinâmica (TVD). A aplicação de um treinamento
vibratório beneficia as funções do organismo relacionadas ao sistema
muscular, endócrino, cardiovascular e ósseo contribuindo para qualidade de
vida na melhor idade. O equipamento desenvolvido utiliza uma esteira
ergométrica motorizada adaptada com uma plataforma vibratória composta por
um motovibrador que produz movimentos sinusoidais perpendicular a base
onde o indivíduo realiza a caminhada. A avaliação do protótipo foi realizada
através de um modelo matemático do equipamento e comparado com os dados
adquiridos pelos instrumentos de medidas, acelerômetro e relógio comparador,
divididos da seguinte forma: força g, frequência, mensuração da amplitude,
estabilidade estrutural e resistência do protótipo. A execução dos testes de
estabilidade e resistência mostrou que o protótipo teve uma baixa variação da
força g no desvio padrão e a amplitude máxima foi de 3 mm, o que é aceitável
e contempla os limites das pesquisas realizadas e pré estabelecidos pela
norma que regula trabalhos com vibração para seres humanos. De acordo com
os resultados obtidos não houve variações significativas da frequência e
amplitude durante os testes executados. A composição dos métodos de
exercícios, vibração de corpo inteiro e uma atividade aeróbica como a
caminhada pôde ser executada de forma fácil e segura.
Palavras chave: Treino Vibratório, Ativação Neuromuscular e Esteira
Ergométrica.
2
ABSTRACT
Since the second half of the 80 has developed a training is based on the use of
vibratory stimuli by better performance of the human musculature. In this type of
training is a modification of the tonic reflex determined by a reflex muscle
contraction through a vibrating platform, where the individual remains in a static
position on vibrating plates with frequencies ranging from 15 to 44 Hz,
displacement from 30 to 10 mm and acceleration from 3.5 to 15 g. We have
developed a prototype of a treadmill for training with dynamic vibration (DTV).
The application of a vibrating training benefits the body's functions related to the
muscular system, endocrine, cardiovascular and bone contribute to better
quality of life in age. The developed device uses a motorized treadmill fitted with
a vibrating platform consists of a vibration motor that produces sinusoidal
movements perpendicular to the base where the individual performs the walk.
The evaluation of the prototype was performed using a mathematical model of
the equipment and compared with data acquired by measurement instruments,
dial gauge and accelerometer, divided as follows: g force, often measuring the
range, structural stability and resistance of the prototype. The tests of stability
and strength showed that the prototype had a low g force variation on the
standard deviation and the maximum amplitude was 3 mm, which is acceptable
and considers the limits of research conducted and pre-established norm that
regulates the work with vibration in humans. According to the results no
significant variations in the frequency and amplitude during test runs. The
composition of the methods of exercise, whole body vibration and an aerobic
activity such as walking could be performed easily and safely.
Keywords: Vibration Training, Neuromuscular Activation and Treadmill
2
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 01: Modelo de Plataforma Vibratória com praticante de exercícios
físicos. ................................................................................................. 21
Figura 02. Diagrama esquemático ilustrado da regulação da rigidez durante a
estimulação da vibração. ..................................................................... 22
Figura 03. Reflexo de estiramento. 1. Sinal aferente (sensorial) de fibra
muscular intrafusal. 2. Sinal eferente (motor) direcionada para as fibras
musculares extrafusal. 3. Sinal de motor (eferente) dirigida ao
antagonista inibitória. 4. Sinal eferente (motor) até as fibras musculares
intrafusal para manter a forma alongada a parte central do fuso ........ 23
Figura 04. Diagrama de corpo livre .................................................................. 26
Figura 05: Esquematização da estrutura da mola. ........................................... 27
Figura 06. Modelo simplificado de transdutor de aceleração com apresentação
dos feixes ............................................................................................ 35
Figura 07: Detalhes do módulo de comunicação. ............................................ 37
Figura 08: Ilustrativo das dimensões do Motovibrador. .................................... 37
Figura 09: Esteira Athletic Advanced ............................................................... 40
Figura 10: Base da estrutura da esteira (A). Parte lateral da estrutura com
fixação dos coxins (B).......................................................................... 41
Figura 11: Base de caminhada de madeira...................................................... 42
Figura 12: Travessas (calhas) fixadas nas laterais da estrutura da esteira para
ostentação da base. ............................................................................ 42
Figura 13: Molas (A) colocadas nas travessas laterais com apoio de borracha
(B)........................................................................................................ 43
Figura 14: Suporte do motovibrador, fixado na base de madeira (vista inferior).
............................................................................................................. 44
Figura 15: Coxim de amortecimento (A) das vibrações e fixação das travessas.
............................................................................................................. 44
Figura 16: Travessa lateral (A), Coxim de amortecimento (B) e Estrutura da
esteira (C) unidos. ............................................................................... 45
Figura 17: Amortecedores de vibração VIBRA – STOP STANDARD (A), Haste
de regulagem de altura (B). ................................................................. 45
2
Figura 18: Modelo do sinal adquirido pelo osciloscópio durante dos testes. .... 46
Figura 19: Participante caminhando com vibração da plataforma.................... 47
Figura 20: Participante realizando o teste de vibração..................................... 48
Figura 21: Acelerômetro MMA7260Q Freescale fixado em baixo da plataforma.
............................................................................................................. 49
Figura 22: Imagem do osciloscópio digital Tektronix TDS 210......................... 49
Figura 23: Relógio comparador colocado na base de madeira. ....................... 50
Figura 24: Inversor de Frequência CFW-08 WEG (CLP). ................................ 50
Figura 25: Sinal adquirido durante o teste (caminhada juntamente vibração) a
20 Hz. .................................................................................................. 52
Figura 26: Sinal adquirido durante o teste (caminhada juntamente vibração) a
25 Hz. .................................................................................................. 53
Figura 27: sinal adquirido durante o teste (caminhada juntamente vibração) a
30 Hz. .................................................................................................. 53
Figura 28: sinal adquirido durante o teste (caminhada juntamente vibração) a
35 Hz. .................................................................................................. 54
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Resultados de F0 conforme variação de Amplitude, Frequência e
Aceleração........................................................................................... 39
Tabela 2: Teste dos participantes (Frequência e Aceleração g) ...................... 55
Tabela 3: Amplitude da plataforma vibratória (só equipamento). ..................... 56
Tabela 4: Teste funcional da plataforma vibratória........................................... 57
SUMÁRIO
RESUMO...................................................................................................................................... 1
ABSTRACT ................................................................................................................................... 2
LISTA DE ILUSTRAÇÕES ............................................................................................................... 2
1 INTRODUÇÃO.........................................................................................................................11
1.2 OBJETIVO......................................................................................................................... 14
2 CONCEITOS TEÓRICOS ........................................................................................................... 15
2.1 TERMINAÇÕES NERVOSAS SENSITIVA (RECEPTORES) .................................................... 15
2.2 MOVIMENTOS VIBRATÓRIOS.......................................................................................... 20
2.3 BASES TEÓRICAS DOS MOVIMENTOS VIBRACIONAIS..................................................... 24
2.4 VIBRAÇÃO POR RESSONÂNCIA ....................................................................................... 27
3 CONTEXTUALIZAÇÃO ............................................................................................................. 29
4 MATERIAIS E MÉTODOS......................................................................................................... 34
4.1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................. 34
4.2 FERRAMENTAS UTILIZADAS ............................................................................................ 34
4.3 DESCRIÇÕES DAS FERRAMENTAS UTILIZADAS................................................................ 34
4.4 CÁLCULOS DO EQUIPAMENTO ....................................................................................... 38
4.5 DESENVOLVIMENTO DO EQUIPAMENTO ....................................................................... 40
4.6 AVALIAÇÃO...................................................................................................................... 46
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES ................................................................................................. 52
6 CONCLUSÕES .........................................................................................................................59
REFERÊNCIAS ............................................................................................................................ 60
11
1 INTRODUÇÃO
A caminhada é uma modalidade de atividade física de intensidade baixa
a moderada que mais agrada as pessoas, e por ser de fácil realização é uma
das atividades físicas mais praticadas no mundo.
Com a prática da caminhada, sabe-se que ocorrem melhoras em várias
funções do organismo, tais como: circulação, sistema cardiorrespiratório,
sistema endócrino, sistema musculoesquelético e etc. Segundo Conroy e Earle
(1994), o efeito do exercício sobre o tecido ósseo é localizado e depende da
intensidade, tipo, frequência e duração da atividade física, sendo mais
benéficas às atividades que suportem peso, como a caminhada ou corrida.
Conforme Runge et al. (2000), a medicina geriátrica centra-se na
independência funcional e na melhora da qualidade de vida dos idosos.
Tratando as doenças e a prevenção ou minimização do declínio funcional
causado por doenças ou pela idade. Para a geriatria a mobilidade é funcional e
o funcionamento muscular é fundamental para a mobilidade.
A osteoporose é considerada mundialmente, um problema de saúde
pública que invalida ou incapacita grande número de pessoas, principalmente
mulheres nas últimas décadas da vida, sendo uma enfermidade multifatorial
que, à parte do papel dos estrógenos, os fatores de risco mais importantes são
ambientais (falta de atividade física e inadequada ingestão de cálcio) e,
portanto, facilmente modificáveis (MATSUDO e MATSUDO, 1991).
Segundo Zerbini (1998), a osteoporose é uma doença ósseo-sistêmica,
caracterizada pela diminuição da massa óssea e deterioração da micro
arquitetura do tecido ósseo com o conseqüente aumento da fragilidade do osso
e suscetibilidade de fraturas.
Numerosos estudos indicam que a atividade física de alto impacto, ou
que exija alta produção de força, pode ter um efeito benéfico na DMO, devido à
deformação desse tecido, ocorrida durante a atividade (CADORE et al., 2005).
Conforme os resultados do Berlin Aging Study (1996), os déficits de
mobilidade, andar e equilíbrio foram considerados como determinantes mais
importantes da dependência funcional e a função muscular dos membros
12
inferiores foi considerada, a componente individual mais importante para a
competência locomotora.
Segundo Cadore et al. (2005), deve se centrar na potência muscular o
produto força x velocidade e na velocidade da produção de força. Então
sempre que um membro esta para se mover este gera potência, produto da
força com a velocidade.
A
força
gerada
pelos
músculos
está
fortemente
ligada
ao
desenvolvimento de massa óssea e de força óssea, tal como o paradigma de
Utah (RUNGE et al., 2000). Portanto, a força muscular, está ligada tanto à força
óssea como às quedas. Sendo que a função muscular tem sido considerada
como um dos principais fatores de risco para quedas e faturas de quadril nos
idosos.
A incidência de fratura da anca aumenta exponencialmente com a idade.
Na literatura científica podemos constatar que mais de 90% das fraturas da
anca resultam de uma queda. Não é possível entender as denominadas
fraturas da anca “osteoporóticas” debatendo apenas os fatores relacionados
com os ossos sem prestar atenção nas quedas.
Desde a segunda metade dos anos 80, tem-se desenvolvendo uma
forma de treinamento baseado na utilização dos estímulos vibratórios,
utilizadas pela primeira vez em treinamentos russos. Neste tipo de treinamento
ocorre uma modificação do reflexo tônico vibratório que determina uma
contração muscular reflexa originado de um estímulo local do músculo e seu
tendão mediante vibração (NAZAROV e SPIVAK, 1985).
O treinamento vibratório de corpo inteiro (VCI)
é um dos tipos de
exercício que está sendo testado atualmente em desportos, geriatria e
reabilitação. Ele é transmitido para o corpo através de estímulos mecânicos
onde estimulam por sua vez os receptores sensoriais, mais provavelmente os
fusos musculares. Isto conduz a uma ativação dos motoneurónios alfa e inicia
contrações musculares comparáveis ao “reflexo tônico vibratório”.
Os aspectos biomecânicos da terapia e treino vibracionais são
frequentemente utilizados no mundo da medicina no tratamento e prevenção
de diferentes tipos de doenças e lesões. Nessas terapias é utilizado um tipo de
plataforma e o usuário permanece total ou parcial sobre ela. O emprego deste
método vem obtendo sucesso no tratamento da osteoporose, artrose,
13
esclerose múltipla, reumatismo e lesões por esforço repetitivo. Tem também
grandes potencialidades para a reabilitação, assim como para requalificação
das capacidades físicas dos menos jovens.
Pesquisas científicas sobre os efeitos locais da tecnologia vibratória
assim como os da Vibração Integral do Corpo (Whole Body Vibration) estão
sendo realizadas por todo o mundo recorrendo a plataformas vibratórias. Uma
quantidade crescente destes estudos e as suas conclusões têm sido
publicados em importantes jornais médicos dedicados à investigação clínica
científica.
Portanto, fica evidenciado a importância do estímulo vibratório para
aceleração do corpo, podendo assim melhorar a força funcional (estabilidade,
resistência
e
condição
física),
produzir
a
contração
muscular,
e
consequentemente, estimular o aumento da osteogênese e sua densidade
óssea.
Desta forma, um treinamento com vibração dinâmica (TVD) composto
por uma esteira ergométrica que contemple a execução de caminhada, pode
beneficiar as funções do organismo relacionadas aos sistemas muscular,
endócrino, cardiovascular e ósseo do indivíduo.
14
1.2 OBJETIVO
Desenvolver um protótipo de esteira ergométrica vibratória para auxiliar
no treino de caminhada.
15
2 CONCEITOS TEÓRICOS
2.1 TERMINAÇÕES NERVOSAS SENSITIVA (RECEPTORES)
Consciente ou inconscientemente sabemos onde se encontram nossos
músculos quando se movimentam, devido a sinais de receptores encontrados
nos próprios músculos, na pele e nas articulações. Sendo, essas percepções
sensoriais são conhecidas como capacidade proprioceptiva (FONSECA,
FERREIRA e HUSSEIN, 2007).
No âmbito do sistema sensoriomotor, a propriocepção é um termo usado
erroneamente, pois, tem sido usado de forma incorreta como sinônimo dos
termos: cinestesia, sentido de posição articular, somatossensação, equilíbrio e
estabilidade articular reflexa (RIEMANN e LEPHART 2002). Para esses
pesquisadores, o termo somatossensórial é mais global e incluem todos os
mecanorreceptores, termosceptores e informações dolorosas da periferia os
nociceptores. A informação consciente somatossensorial leva à sensação de
dor, temperatura e às sensações conscientes das submodalidades de
propriocepção.
A informação do meio externo é utilizada para: as sensações e as
percepções; a manutenção da vigília; controle dos movimentos; regulação da
função dos órgãos internos. Estas informações são utilizadas para manutenção
por muitas vezes da produção de movimentos reflexos e fundamental para
manutenção dos parâmetros fisiológicos do organismo (CINGOLANI e
HOUSSAY, 2004).
O contato inicial com meio externo ou interno nos sistemas sensoriais se
faz por meio dos receptores que são estruturas especializadas em transformar
um tipo de energia física ou química em energia eletroquímica, através de um
processo de transdução (CINGOLANI e HOUSSAY, 2004).
A sensibilidade somática é originada de informações provenientes de
uma variedade de receptores distribuídos pelo corpo, e tem quatro
modalidades principais: tato discrimitivo (necessário para o reconhecimento do
16
tamanho, da forma e textura e movimentação de objetos na pele),
propriocepção (a sensação de posição estática e dos movimentos dos
membros e do corpo), nocicepção (a sinalização de dano tecidual ou irritação
química, normalmente percebida como dor e coceira) e sensação térmica (calor
e frio) (KANDEL, SCHWARTZ E JESSELL 2003).
Shumway e Woollacott (2003) traduzem a propriocepção como um termo
usado para a regulação da postura total (equilíbrio postural) e postura
segmentar (estabilidade articular), bem como para o início de muitas
sensações
periféricas
conscientes
(sentidos
musculares).
Portanto,
a
propriocepção descreve corretamente, a informação aferente originada de
áreas periféricas internas do corpo, que contribuem para o controle postural e
estabilidade articular.
Considerando a percepção consciente da propriocepção, esta pode ser
subdividida em dois tipos: sentido de posição estática, ou seja, a percepção
consciente da orientação das diferentes partes do corpo, umas em relação às
outras; e o sentido da velocidade do movimento, chamado de cinestesia ou de
propriocepção dinâmica (GUYTON, 2002). Os dois termos são muitas vezes
tratados como sinônimos e são usados frequentemente para cobrir todos os
aspectos dessa percepção, estática ou dinâmica (SMITH, 1989).
A avaliação da propriocepção consciente tem conduzido, de forma
incontestavelmente, à maioria das confusões a respeito da interpretação desse
tipo de propriocepção em indivíduos suspeitos de terem decréscimo da
informação proprioceptiva, originada de fontes articulares, seguida de lesão
ortopédica e traumatológica. É preciso ter cautela para diferenciar entre as
fontes de propriocepção (musculares, cutâneas ou articulares) e as sensações
conscientes de propriocepção (RIEMANN e LEPHART, 2002).
As informações proprioceptivas inconsciente são críticas para os ajustes
dos movimentos articulares (LUNDY, 2000). Essas informações servem para
que certas áreas do SNC (Sistema Nervoso Central) atuem nos movimentos
que estão acontecendo e em seu planejamento, para ajustar o tônus, força
muscular e a amplitude dos movimentos (SHUMWAY e WOOLLACOTT, 2003).
Os sinais proprioceptivos são gerados em vários tipos de receptores
sensitivos que residem nos músculos, tendões, fácias, articulações (cápsula e
17
ligamentos) e pele em resposta aos movimentos do corpo e à tensão nessas
estruturas (PECCIN e PIRES, 2003).
Esses
receptores
sensitivos,
denominados
mecanorreceptores,
funcionam como transdutores biológicos, capazes de converter a energia
mecânica da deformação física em potenciais de ação nervosos que geram
informações proprioceptivas (VOIGHT e COOK, 2003). O aumento da
deformação pode ser codificado por um aumento na descarga aferente ou pelo
aumento do número de receptores ativados. Esses sinais fornecem
informações sensoriais sobre as forças internas e externas que atuam na
articulação, nos músculos e tendões (LEPHART, 2002).
Neurologistas diferenciam duas classes diferentes de sensações
somáticas: epicritíca e protopática. Sensações epicríticas envolvem aspectos
críticos do tato e são medidas por receptores encapsulados. Essas sensações
incluem capacidade de detectar o contato sutil da pele e localizar a posição do
estímulo, discernir vibração, determinar sua frequência e amplitude, verificar
pelo toque detalhes espaciais como textura de superfícies e o espaçamento
entre dois pontos tocados simultaneamente (KANDEL, SCHWARTZ e
JESSELL, 2003).
Ainda que a descarga dos receptores varie de acordo com a distorção
mecânica, os mecanorreceptores também podem basear-se em sua velocidade
de descarga. Logo após o início do estímulo, os receptores de adaptação
rápida param de enviar descargas, enquanto os receptores de adaptação lenta
continuam
a
emitir
descarga
enquanto
mantém
o
estímulo.
Os
mecanorreceptores são capazes de se adaptar, sempre que forem estimulados
(LEPHART, 2002).
Os mecanorreceptores das articulações respondem à deformação
mecânica da cápsula e dos ligamentos. As terminações de Ruffini, encontradas
na cápsula articular, são ativadas em todas as posições articulares, mesmo em
repouso, sendo mais sensíveis à movimentação passiva que a ativa. São
considerados receptores estáticos e dinâmicos, segundo suas características
de baixo limiar e adaptação lenta. Os corpúsculos pacinianos possuem uma
grande capsula que é presa à pele de modo flexível, e permite que o receptor
seja sensível à vibração ocorrida vários centímetros de distância (VOIGHT e
COOK, 2003).
18
Outra característica dos corpúsculos pacinianos é a resposta ao
movimento dinâmico, já que são inativos no repouso, mas ativos assim que
iniciado o movimento. Estes são receptores de baixo limiar e adaptação rápida,
(VOIGHT e COOK, 2003).
Os receptores do ligamento são semelhantes aos órgãos tendinosos de
Golgi, sinalizando tensão. Estes receptores apresentam um moderado limiar
mecânico e sua adaptação ocorre de forma lenta quando estimuladas mais
frequentemente por estímulos nocivos (PECCIN e PIRES, 2003).
Numa articulação, a disposição dos receptores não é uniforme e pode
refletir a localização de pressões durante o movimento. Alguns pesquisadores
consideram que a maioria destes receptores são ativados próximo à amplitude
completa do movimento, por esse motivo, não produzem um sinal inteligível
relacionado
à
posição
da
articulação
e
cinestesia
(SHUMWAY
e
WOOLLACOTT, 2003).
Para Machado (2007), os neurônios sensitivos ou neurônios aferentes,
são àqueles situados na superfície e responsáveis por receber os estímulos e
conduzir os impulsos ao centro nervoso. Já os neurônios motores eferentes
são os neurônios localizados no gânglio e especializados em conduzir o
impulso do centro nervoso até o efetuador, ou seja, o músculo.
A conexão de um neurônio sensitivo com o neurônio motor se faz
através de uma sinapse localizada no gânglio e o elemento básico de um arco
reflexo simples, ou seja, um neurônio aferente com seu receptor, um centro
onde ocorre a sinapse e um neurônio eferente que se liga ao efetuador, no
caso, os músculos (MACHADO, 2007).
Através das grandes vias aferentes, os impulsos nervosos originados
nos
receptores periféricos são levados aos
centros nervosos
supra
segmentares. A conexão deste receptor, por meio das diferentes fibras
especifica, com uma área específica do córtex, permite o reconhecimento das
diferentes formas de sensibilidade (MACHADO, 2007).
Para Douglas (2002) quando se refere a equilíbrio, pode-se apontar uma
situação na qual o corpo adota uma determinada posição em relação ao
espaço, o qual a cabeça é dirigida para cima e a face para frente com ereção
do corpo todo com o intuito de posicionar a cabeça na parte alta. Essa posição
em pé é a posição ortostática ou ereta, sendo assim, mesmo um
19
comportamento cotidiano como a manutenção da posição ereta, ao contrário
do que parece, é uma tarefa complexa que envolve um complexo
relacionamento entre informação sensorial e atividade motora (BARELA, 2000).
Enoka (2000) afirma que um sistema está em equilíbrio mecânico
quando a somatória de forças que atuam sobre ele é igual a zero, entretanto
essa não é uma tarefa fácil. Barela (2000) afirma que mesmo quando uma
pessoa que procura manter-se em pé o mais estável possível, ocorrem
oscilações constantes para a manutenção da posição (bípede), decorrentes da
dificuldade em manter os muitos segmentos corporais alinhados entre si sobre
uma base de suporte restrita, utilizando um sistema muscular esquelético que
produz forças que variam ao longo do tempo, portanto os segmentos corporais
controlados pela ação muscular são incapazes de permanecer em orientações
constantes.
Bankoff (1992) cita que existe uma relação entre equilíbrio e as posições
posturais, onde a manutenção do equilíbrio corporal postural se modifica numa
fração de milésimos de segundo. Em relação ao equilíbrio e manutenção do
equilíbrio corporal postural, pequenas diferenças são significativas em função
da oscilação, durante a marcha, a locomoção e também nas posturas estáticas.
Outros fatores importantes para a manutenção do equilíbrio corporal são
as informações proprioceptivas. Para Ganong (1998) a orientação do corpo no
espaço também depende de impulsos de proprioceptores nas cápsulas das
articulações. Tais proprioceptores enviam dados sobre a posição relativa das
várias partes do corpo e impulsos de exteroceptores cutâneos, especialmente
os de tato e pressão. Isto é, os ajustamentos de equilíbrio adequado devem ser
feitos sempre que o corpo se angula no tórax, no abdome, ou em qualquer
outro local. Todas essas informações são algebricamente somadas no cerebelo
e na substância reticular e núcleos vestibulares do tronco cerebral,
determinando ajustes adequados nos músculos posturais (GUYTON, 2002).
Guyton (2002) descreve também que as sensações exteroceptivas são
importantes na manutenção do equilíbrio, por exemplo, as sensações de
pressão nas plantas dos pés podem expressar: se o seu peso está distribuído
de maneira igual entre os dois pés e se seu peso está mais para frente ou para
trás em seus pés. Outro exemplo citado por Guyton é a manutenção do
equilíbrio quando uma pessoa está correndo, a pressão do ar contra a parte
20
anterior do seu corpo mostra que a força se opõe ao corpo em uma direção
diferente da que é causada pela força gravitacional, como resultado, a pessoa
inclina-se para frente para se opor a ela.
Bankoff (1992) cita que existe uma relação reflexa de sensibilidade com
a velocidade do olho durante os movimentos de condução das passadas na
locomoção humana, e que estão diretamente ligadas também com a
manutenção da postura corporal, onde informações provenientes de captores
sensitivos externos, como os situados no pé são importantes para a
manutenção do sistema tônico-postural.
A informação proprioceptiva mais importante, necessária à manutenção
do equilíbrio, é a proveniente dos receptores articulares do pescoço, pois
quando a cabeça é inclinada em determinada direção pela torção do pescoço,
estes receptores fazem com que o sistema vestibular dê ao indivíduo uma
sensação de desequilíbrio, isto se deve ao fato de eles transmitirem sinais
exatamente opostos aos sinais transmitidos pelo sistema vestibular, no entanto
quando todo o corpo se desvia em uma determinada direção, os impulsos
provenientes do sistema vestibular não são opostos aos que se originam nos
proprioceptores do pescoço, permitindo que nessa situação a pessoa tenha
uma percepção de alteração de equilíbrio do corpo inteiro (GUYTON, 2002).
2.2 MOVIMENTOS VIBRATÓRIOS
A vibração é um estímulo mecânico caracterizado por um movimento de
oscilação, onde os parâmetros biomecânicos que determinam sua intensidade
são a amplitude, a frequência e a magnitude das oscilações. A amplitude do
movimento oscilatório determina o deslocamento de pico a pico (em mm) a
frequência é representada pela taxa de repetição dos ciclos da oscilação
(medida em Hz), e a aceleração indica a magnitude da vibração (força g)
(CARDINALE e BOSCO, 2003).
O treinamento vibratório de corpo inteiro (VCI) é um tipo de exercício
que foi concebido com o objetivo de estimular os músculos através dos reflexos
espinais (RITTWEGER, MUTSCHELKNAUSS e FELSENBERG, 2003).
21
Os principais efeitos do treinamento vibratório no corpo inteiro tem sido
estudado em pessoas que se exercitam sobre placas de vibração (Figura 01)
que produzem movimentos sinusoidais (CARDINALE et al., 2003). As
frequências utilizadas para o exercício variam de 15 a 44 Hz, os deslocamentos
de 3 a 10 mm e os valores da aceleração de 3,5 a 15 g (onde g é a força do
campo gravitacional ou 9,81 m/s). Assim, proporciona uma vibração com
perturbação do campo gravitacional durante o tempo de curso da intervenção.
A influência da carga gravitacional sobre o desempenho muscular é de
suma importância. Em condições normais, os músculos condicionados a ação
diária da gravidade são capazes de manter suas capacidades de desempenho.
Quando a carga gravitacional é reduzida (micro gravidade), uma diminuição
acentuada na massa muscular e na capacidade de geração de força é
observada (DUCHATEAU e ENOKA, 2002). Em contrapartida, um aumento da
gravidade (hipergravidade) aumentará na transversal área e capacidade de
geração de força muscular.
Figura 01: Modelo de Plataforma Vibratória com praticante de exercícios físicos.
Fonte: (Power Plate International Limited 2010)
22
Os movimentos sinusoidais oscilatórios nos músculos ou tendões
causam pequenas e rápidas mudanças no comprimento da unidade músculotendínea (BOSCO, CARDINALE e TSARPELA, 1999a). Estas rápidas
mudanças
no
comprimento
são
detectadas
pelos
proprioceptores,
principalmente os fusos neuromusculares. O fuso neuromuscular é responsável
pela detecção do nível inconsciente do alongamento muscular, assim quando
recebem a informação da vibração acabam modulando a rigidez muscular
através da atividade muscular reflexa e tentam amortecer as ondas vibratórias
(Figura 02). Tendo como resultado um reflexo conhecido como reflexo
miotático, que produz uma contração das estruturas (NISHIHIRA et al., 2002),
e, esta se traduz em um aumento do potencial evocado pelos motoneurônios
dos músculos submetidos à vibração (KOSSEV et al., 2001).
Figura 02. Diagrama esquemático ilustrado da regulação da rigidez durante a estimulação da
vibração.
Fonte: (CARDINALE e BOSCO, 2003)
23
Tudo isso pressupõe, como já foi observado, que a ativação de circuitos
espinhais
ao
reflexo
miotático
(RITTWEGER,
MUTSCHELKNAUSS
e
FELSENBERG, 2003), resulta uma maior sincronização das unidades através
de seus neurônios motores α. Além disso, os neurônios motores γ também são
estimulados (CARDINALE e BOSCO, 2003) mantendo a forma alongada dos
fusos musculares, tornando-os mais sensíveis. Isso melhora a eficiência do
sistema neuromuscular uma vez que o estímulo tenha desaparecido.
Já os antagonistas também são encorajados e afetados por uma
diminuição no seu potencial motor. Isso poderia fazer o processo de cocontração menor, facilitando as forças de frenagem em movimentos explosivos
(CARDINALE e BOSCO, 2003).
1
-
4
+
2
3
Ia
у
α
α
Figura 03. Reflexo de estiramento. 1. Sinal aferente (sensorial) de fibra muscular intrafusal. 2.
Sinal eferente (motor) direcionada para as fibras musculares extrafusal. 3. Sinal de motor
(eferente) dirigida ao antagonista inibitória. 4. Sinal eferente (motor) até as fibras musculares
intrafusal para manter a forma alongada a parte central do fuso
Fonte: (GARCÍA-ARTERO et al., 2006).
Habitualmente a consequência da aplicação de um estímulo vibratório
produz um estado de maior eficiência neuromuscular (BOSCO et al., 2000),
que permite aumentar os rendimento dos movimentos voluntários.
Isto indica que o efeito da estimulação vibratória parece limitar-se às
estruturas medulares que coordenam o nível de reflexo dos movimentos (figura
03) aumentando o potencial motor (KOSSEV et al., 2001), juntamente com o
aumento da frequência de sinal eletromiográfico após a exposição prolongada
a vibração (RITTWEGER, MUTSCHELKNAUSS e FELSENBERG, 2003).
24
Esta exposição sugere um estado notável de excitabilidade do córtex
motor e provoca um recrutamento predominante das fibras musculares tipo II
(ROMAIGUERE, VEDEL e PAGNI, 1993).
O ponto chave desta ativação indica um processo de adaptação dos
músculos, ao estímulo vibratório. Esta ativação muscular os confere uma maior
rigidez que permite absorver mais energia vibratória, o que ajudaria atenuar os
possíveis efeitos adversos (WAKELING, NIGG e ROZITIS, 2002).
2.3 BASES TEÓRICAS DOS MOVIMENTOS VIBRACIONAIS
O estudo da vibração diz respeito aos movimentos oscilatórios de corpos
e às forças que lhes são associadas. Todos os corpos dotados de massa e
elasticidade são capazes de vibração. Deste modo a maior parte das máquinas
e estruturas estão sujeita a certo grau de vibração e o seu projeto requer
geralmente o exame do seu comportamento oscilatório (THOMSON, 1978).
Os sistemas oscilatórios podem ser de um modo geral, caracterizados
como lineares ou não lineares. Para os primeiros, prevalece o princípio de
superposição e estão bem desenvolvidos os métodos para análise dos
sistemas não-lineares. Entretanto, é proveitoso algum conhecimento destes
sistemas, uma vez que eles representam o estado final para qual tendem
todos os sistemas, com o aumento da amplitude de oscilação (THOMSON,
1978).
Existem duas classes gerais de vibração, a livre e a forçada. A vibração
livre acontece quando um sistema oscila sob a ação de que lhe são inerentes e
na ausência da ação de qualquer força externa. No caso de vibração livre o
sistema poderá vibrar com uma ou mais das suas frequências naturais, que
são peculiares ao sistema dinâmico estabelecido pela distribuição de sua
massa e rigidez (THOMSON, 1978).
Denomina-se vibração forçada quando ela ocorre sob a excitação de
forças externas. Quando a excitação é oscilatória, o sistema é obrigado a vibrar
25
na frequência da excitação. Se esta frequência coincide com uma das
frequências naturais do sistema, forma-se um estado de ressonância, daí
podendo resultar amplas e perigosas oscilações (DEN HARTOG, 1972).
Chama-se grau de liberdade de um sistema, o número de coordenadas
independentes requerido para a descrição do seu movimento. Nestas
condições, uma partícula livre em movimento no espaço tem três graus de
liberdade, enquanto um corpo rígido terá seis graus de liberdade, isto é, três
componentes de posição e três ângulos que definem a sua orientação
(THOMSON, 1978).
Uma vibração é, em seu sentido geral, um movimento periódico, isto é,
um movimento que se repete em todos os particulares após certo intervalo de
tempo, chamado de período da vibração, usualmente designado pelo símbolo
T. Um diagrama do deslocamento x em relação ao tempo t pode ser uma curva
consideravelmente complicada (DEN HARTOG, 1972).
O movimento oscilatório pode repetir-se regularmente, como no volante
de um relógio, ou apresentar irregularidade considerável, como em terremotos.
Quando o movimento se repete a intervalos iguais de tempo
denominado movimento periódico. O tempo de repetição
ele é
é denominado
período da oscilação, e sua recíproca f = 1/ é denominada de frequência. Se o
movimento é designado pela função do tempo x ( ), qualquer movimento deve
satisfazer a relação x ( ) = x(t + ) (ALVES FILHO, 2005).
Análise de vibração é uma técnica usada para acompanhamento do
comportamento dinâmico dos mais diversos tipos de equipamentos. Os
recursos de verificação no domínio do tempo e no domínio da frequência são
capazes
de
possibilitar
ao
operador
uma
interpretação
precisa
do
comportamento do equipamento que esteja sendo analisado (ZIENKIEWICZ,
TAYLOR, 2000).
A análise vibracional é considerada, sem nenhuma dúvida, uma das
principais ferramentas da manutenção preditiva, pois possibilita em conjunto
com a análise estatística, predizer o comportamento do equipamento que
esteja sendo analisado, e desta forma ter condições de avaliar o
26
comportamento de cada parte e consequentemente do equipamento inteiro
(ZIENKIEWICZ, TAYLOR, 2000).
A excitação harmônica muitas vezes encontrada em sistemas mecânicos
e geralmente produzida pelo desequilíbrio de máquinas rotativas. Embora a
excitação harmônica pura seja menos frequente que a periódica ou de tipos, é
essencial a descrição do comportamento de um sistema a ela submetido, a fim
de se compreender como o mesmo responderá a tipos mais comuns de
excitação. A excitação harmônica pode ser encontrada sob a forma de uma
força ou deslocamento de um ponto do sistema (THOMSON, 1978).
A vibração harmônica forçada com um grau de liberdade, com
amortecimento viscoso produz uma força hamônica F0 sen ωt, conforme
indicado no diagrama do corpo-livre (Figura 04) e sua equação diferencial de
movimento pode ser deduzida conforme (1).
Onde é a frequência de rotação do motor.
m
F0 sen ωt
u
m
k
k
c
c
Figura 04. Diagrama de corpo livre
Onde c é o fator de amortecimento, m massa, k coeficiente elástico da mola, u
resposta em amplitude de uma força, frequência aplicada de excitação é F0.
Deduzindo a equação 1 temos:
U=
F0
(1)
2 2
2
√( (k-m.ω ) + (c.ω) )
Pelo princípio fundamental da dinâmica: a somatória das forças é igual
ao produto massa X aceleração, conforme equação 2.
(2)
27
∑ F0 = (Massa) x (Aceleração)
A constante elástica da mola (Figura 05) é encontrada pela seguinte
equação 3:
K=
Gd4
(3)
64nR3
Onde n é o número de espiras, R diâmetro externo da mola, G módulo de
rigidez e d diâmetro do fio que constitui a mola (THOMSON, 1978).
R
Figura 05: Esquematização da estrutura da mola.
2.4 VIBRAÇÃO POR RESSONÂNCIA
Cada elemento ou parte de uma máquina, tem uma “Frequência Natural”
ou uma frequência na qual ele “gosta” de vibrar. Quando a frequência de
excitação do agente externo aproxima-se da frequência natural do sistema
objeto
de
análise,
grandes
amplificações
dinâmicas
são
observadas
(THOMSON, 1978).
A frequência natural de cada objeto é determinada por sua massa e
rigidez. Aumentar a massa (ou peso) de um objeto reduz ou abaixa a sua
frequência natural. Aumentar a rigidez do objeto, como por exemplo aumentar
a tração de uma corda do violão, aumenta ou sobe sua frequência natural
(THOMSON, 1978).
28
O fato de que cada objeto tem pelo menos uma frequência natural não
implica em um problema. Mas, um problema de vibração excessiva pode
acontecer como resultado da coincidência de uma frequência natural da
máquina com uma frequência inerente de funcionamento dela. Quando isso
acontece, o problema é denominado de “Ressonância” (ALVES FILHO, 2005).
Do ponto de vista da vibração, a ressonância atua como um amplificador
mecânico. Mesmo forças pequenas ou normais tais como o desbalanceamento
residual, ou o desalinhamento, as forças hidráulicas, aerodinâmicas, ainda as
forças magnéticas em motores, que normalmente resultam em pequenas ou
insignificantes vibrações, podem vir a ter amplitudes de vibração extremamente
altas se uma delas excitar uma condição de ressonância (ALVES FILHO,
2005).
A vibração por ressonância é dada pela equação 4:
ωn = √ k
m
(4)
A frequência natural do sistema de um grau de liberdade depende da
sua rigidez representada pela constante elástica k da mola, e sua inércia
representada pela massa m. Para estabelecer relação de frequências da
estrutura, pode-se usar a equação (5) é definida por:
r= ω
(5)
ωn
Onde, ω é frequência de excitação e ωn é frequência natural, sendo que
em um equipamento vibratório esta relação não deve ser igual a 1 (r=1), pois
neste caso acontece a ressonância que leva a grandes amplitudes de vibração
(U → ∞). A relação ideal é que r seja menor que 1 (r < 1), pois se for muito
menor que 1 (r<<1) a amplitude U seria praticamente imperceptível e não
ultrapassaria a força elástica (k) da mola. Mas se r > 1, a amplitude U seria
alta, mas aceitável, devido uma excitação alta. Entretanto, se r for muito maior
29
que 1, (r>>1) então a frequência de excitação seria muito alta e a amplitude U
muito baixa.
3 CONTEXTUALIZAÇÃO
A resposta adaptativa do corpo humano a treinamentos tem sido
amplamente investigada ao longo dos últimos anos. Pesquisadores em
diferentes partes do mundo apontam que a adaptação a um estímulo durante
um treino está relacionada com a modificação provocada pela repetição de
exercícios diários, os quais são específicos dos movimentos executados
(EDINGTON e EDGERTON, 1976).
Estas adaptações estão relacionadas com o fato do músculo-esquelético
humano ser composto por um tecido especializado que modifica a sua
capacidade funcional global em resposta ao exercício regular com pesos
elevados (McDONAGH e DAVIES,1985).
A ciência do treinamento estuda vários tipos de treino em nosso meio, e
entre eles pode-se citar o treino de resistência e o VCI (vibração do corpo
inteiro). A eficácia do treino de resistência tem sido demonstrada devido à
possibilidade de melhorar o desempenho neuromuscular, a força e perfil
hormonal (RUBIN et al., 2002). Os mesmos autores revelam, que o tempo
necessário para a ocorrência destas adaptações é relativamente longo
comparado às possibilidades oferecidas pelos treinamentos com o uso da
vibração.
O uso do treinamento baseado em estímulos vibratórios, em primeiro
lugar foi utilizado por treinadores russo (NAZAROV e SPIVAK, 1985), tratandose de uma modificação do reflexo tônico vibratório, uma contração muscular
reflexa originada pela estimulação do músculo ou do tendão mediante a
vibração (HAGBARTH e EKLUND, 1965).
No entanto, segundo WOLFF (1986), as vibrações devem de ser vistas
não como uma ferramenta de substituição do exercício de resistência, mas
como um meio adicional válido para ser implementado numa rotina de treino
30
juntamente
com
todas
as
outras
metodologias
tradicionais
utilizadas
atualmente.
Contudo, particularmente em indivíduos mais idosos, exercícios
vigorosos de musculação podem aumentar o risco de lesões (KALLINEN e
MARKKU, 1995). Além disso, existem provas de que o efeito osteogénico da
musculação pode diminuir com a idade (RUBIN et al., 2002).
Para Hagbarth e Eklund (1965) a vibração mecânica a uma frequência
entre 10-200Hz aplicada aos tendões e músculos pode causar uma reação
reflexiva, essa característica foi denominada “reflexo tônico vibratório”.
Outros pesquisadores sugeriram que o estímulo do reflexo com a
vibração do corpo inteiro (VCI), com frequências de 1 a 30 Hz (SCIDCL, 1988),
entretanto, existem controvérsias se este reflexo realmente pode ser atingido
por baixa frequência.
No estudo de Delecluse, Roelants e Verschueren (2003), as voluntárias
do grupo de vibração mostraram uma melhora na recuperação do equilíbrio
após uma abdução balística ou anteflexão dos braços e sofreram um aumento
na força muscular (isométrica e isocinética) e no decréscimo da massa gorda,
juntamente ao ganho na densidade mineral óssea (DMO).
E conforme Verschueren et al. (2004) não foram observados quaisquer
efeitos secundários relacionados com a vibração, e sim que mulheres
saudáveis pós menopausa, em um programa de vibração de corpo inteiro com
a duração de 24 semanas foram capazes de modificar a força muscular,
equilíbrio, e densidade óssea do quadril, os quais são bem reconhecidos como
fatores de risco de uma fratura do mesmo.
Diversos estudos mostraram os benefícios da vibração na potência
muscular Bosco et al. (1999a), em sua pesquisa revelaram que já na primeira
sessão de vibração houve um aumento temporário significativo na força
muscular dos flexores do braço, considerando os 10 dias de treino
subsequentes com vibrações verticais em uma frequência de 26 Hz, a explosão
muscular também produziu um aumento significativo.
Outro estudo (TORVINEN et al., 2002b) mostrou que uma única sessão
de VCI (vibração de corpo inteiro), resultou em uma melhora da força
isométrica dos extensores do joelho e desempenho do salto vertical de 3,2% e
31
2,5%, respectivamente. Estes efeitos foram registrados 2 minutos após a
intervenção, mas desapareceu nos 60 minutos seguintes.
Runge et al. (2000), mostraram que após dois meses de treino VCI a
musculatura do quadríceps melhorou 18% o desempenho em idosos. Torvinen
et al. (2002a), mostraram que após quatro meses de treino VCI houve um
aumentou 8,5% na impulsão em testes de salto vertical.
Delecluse et al. (2003) mostraram que após três meses de treino VCI, a
força isométrica e isotônica do extensor do joelho melhorou em 16,6% e 9,0%
respectivamente.
Rittweger et al. (2003) mostraram que o recrutamento limiar das
unidades motoras durante a vibração são inferiores em relação as contrações
voluntárias, o que pode resultar em uma ativação mais rápida do limiar de
contração rápida das unidades motoras e, consequentemente, a formação de
um maior estímulo do treinamento.
Estes resultados estimulam um crescente interesse no potencial do
treinamento com VCI para melhorar a capacidade de explosão, pois a
excitabilidade do motoneurônio ideal e o recrutamento das fibras de contração
rápida são dois fatores determinantes no desempenho da explosão
(DELECLUSE, 2003).
Outro estudo realizado por Milner-Brown et al. (1975), foi observado um
melhor desempenho da relação força-velocidade atribuído à melhoria do
comportamento neuromuscular provocado pelo aumento da atividade do
neurônio motor superior. Deste modo, é provável que a VCI tenha causado
uma melhora importante do tráfico neuronal que regula o comportamento
neuromuscular (BOSCO et al., 1998). Tem-se mostrado que a capacidade de
impulsão vertical aumenta na sequência do tratamento de vibração.
No estudo de Paradisis e Zacharogiannis (2007), realizou-se um
treinamento de VCI em um período de 6 semanas através das contrações
musculares provocadas. De acordo com este estudo, mostrou importantes
mudanças positivas nas características cinemáticas de corrida de velocidade
(comprimento do passo, a taxa de passo e velocidade de corrida) e mudanças
nas características de força explosiva (número de salto, altura total de saltos
realizados em um período de 30 segundos).
32
Rubin et al. (2002), demonstraram através de um modelo animal que
acelerações mecânicas de alta frequência e de baixa amplitude podem ter um
forte efeito osteogênico. Os autores também observaram um aumento
importante da qualidade e quantidade de osso trabecular nas ovelhas quando
expostas a estímulos de alta-frequência mecânica de baixo nível de amplitude.
Estudos
controlados
de
cargas
indicaram
que
magnitudes
de
deformação altas e taxas elevadas de deformação são as mais osteogênicas
(FROST, 1990), a tensão nos ossos aumentam linearmente com o aumento
das forças de reação do solo (BASSEY, LITTLEWOOD e TAYLOR, 1997). A
carga aplicada ao esqueleto durante a intervenção vibratória pode assim ser
considerada como de tensão alta de impacto semelhante ao de atividades
como o basquetebol, voleibol e corrida de velocidade (GROOTHAUSEN, et al.,
1997).
Num estudo bem concebido e bastante recente em jovens mulheres
adultas, Torvinen et al. (2003), não encontraram qualquer efeito do treino
vibração de corpo inteiro (VCI) na massa, estrutura e força estimada do osso.
Os autores defenderam que uma razão para esta não-resposta podia ser uma
boa
condição
física
das
jovens
participantes,
devido
os
tecidos
musculoesqueléticos destas jovens adultas não terem uma necessidade
fisiológica particular para se adaptarem à carga vibratória.
Tanaka et al. (2003), mostraram que o estímulo vibratório adicionado a
uma tensão de baixa frequência e alta amplitude melhora a resposta
osteogénica da tensão em quase 4 vezes. Em seus experimentos, aplicaram
um estímulo vibratório tanto de larga amplitude como de alta-frequência. A
ressonância estocástica pode, portanto, ter contribuído para o aumento
observado na DMO.
Conforme (SEROUSSI, WILDER e POPE, 1989), a vibração pode
estimular reflexos que provocam alongamento dos músculos do tronco, sendo
também um meio de ativar e fortalecer estes músculos. Os autores mostram
que a vibração vertical de 3 a 10 Hz de uma plataforma provoca atividade
elétrica do músculo eretor da espinha, indicando um aumento do torque
muscular causado pela vibração.
Os resultados apresentados no estudo Rittweger et al. (2002), sugerem
que tanto os exercícios de extensão lombar como os de vibração de corpo
33
inteiro podem aliviar a dor e melhorar as limitações pacientes com DCFC (dor
crônica no fundo das costas).
Bosco publicou um estudo (2000b), que aponta respostas agudas das
concentrações de hormônio no plasma e desempenho neuromusculares após o
tratamento de vibração de corpo inteiro (VCI). Observou-se um aumento nas
concentrações de testosterona e hormônio de crescimento (7 e 460%,
respectivamente) e uma diminuição da concentração cortisol (32%).
34
4 MATERIAIS E MÉTODOS
4.1 INTRODUÇÃO
Foi desenvolvido neste trabalho um equipamento com motor vibratório
adaptado a uma esteira ergométrica para treinamento de caminhada com
vibração do corpo inteiro.
O equipamento de VCI foi analisado por meio de teste funcionais, onde
se verificou a estabilização dos parâmetros de acordo com as normas impostas
pela 2631-5 da International Safety Organization (ISO, 2005).
4.2 FERRAMENTAS UTILIZADAS
Para desenvolver o trabalho foram utilizadas as seguintes ferramentas:
1. Balança digital Western
2. Acelerômetro MMA7260Q Freescale.
3. Inversor de Frequência CFW-08 WEG.
4. Moto Vibrador Mavi.
5. Esteira Ergométrica Atheletic Advanced.
6. Oscilloscope Tektronix TDS 210 captação de sinais.
7. Relógio Comparador Mitutoyo 0.01-10 mm
4.3 DESCRIÇÕES DAS FERRAMENTAS UTILIZADAS
A Balança digital Western foi utilizada para aquisição do peso da
estrutura da esteira e dos indivíduos participantes dos testes preliminares para
conclusão do protótipo.
O acelerômetro utilizado na pesquisa foi o MMA7260Q Freescale,
sensor este que faz captação da frequência de vibração e força g. O dispositivo
consiste de duas superfícies micro usinados capacitiva de detecção de células
35
(Cell-g) e um condicionamento de sinal ASIC. Os elementos sensores são
hermeticamente fechados em nível de wafer usando um cap wafer
microusinados granel.
O
g-pilha
é
uma
estrutura
mecânica
formada
por
materiais
semicondutores (polisilício), que usa dos processos semicondutores tais como:
mascaramento e gravura. Essa estrutura pode ser modelada como um conjunto
de feixes ligado a uma massa central móvel, que se move entre feixes fixos. Os
feixes moveis podem ser flexionados de sua posição de descanso, submetendo
o sistema a um aceleração (Figura 06).
Figura 06. Modelo simplificado de transdutor de aceleração com apresentação dos feixes
Como os feixes são ligados ao movimento da massa central, a
distância entre eles, aumenta de um lado na mesma proporção que a distância
do feixe fixo do outro lado. Essa mudança entre as distâncias é uma medida de
aceleração.
Os feixes do g-pilha formam dois capacitores de back-to-back (Figura
06). Como o centro se move com aceleração do feixe, a distância entre os
feixes muda e consequentemente o valor de cada capacitor muda a uma razão
de C = Aε / D. Onde A é a área do feixe, ε é a constante dielétrica, e D é a
distância entre os feixes. O ASIC utiliza técnicas comutação para medir a
capacitância dos capacitores de células-g e extrair os dados de aceleração, ou
seja, a diferença entre os dois capacitores.
36
O ASIC também implementa técnicas para avaliar e filtrar o sinal,
fornecendo uma tensão de saída de alto nível proporcional à aceleração.
O recurso de g-Select permite a seleção entre 4 níveis de sensibilidades
presentes no dispositivo. Dependendo da lógica de entrada, são combinados
os pinos 1 e 2, como tensão positiva e o terra (sinal alto e baixo) o ganho do
dispositivo interno será alterado permitindo que este funcione com 1.5 g, 2 g, 4
g ou 6 g sensibilidade. Este recurso é ideal quando um produto tem aplicações
que exigem sensibilidades diferentes para melhor desempenho. A sensibilidade
pode ser alterada a qualquer momento durante a operação do produto. O gSelect1 e pinos de g-Select2 pode ser deixado desligado para aplicações
necessitando apenas de uma sensibilidade 1,5 g como o dispositivo tem um
interno suspenso para mantê-lo no que 800 mV (sensibilidade / g).
O inversor de frequência CFW-08 atua como um escravo/servidor numa
rede DeviceNet, ou seja, ele recebe requisições (dados de saída) de um
mestre, processa os dados destas requisições e a seguir encaminha-os de
volta ao mestre (dados de entrada). Este é um processo cíclico que ocorre
enquanto a rede estiver ativa.
O inversor CFW-08 segue o perfil de dispositivo de um AC/DC Drive
(AC/DC Device Profile). Este perfil define o formato dos dados trocados com o
mestre através de mensagens do tipo I/O e representa a interface de operação
com o drive.
A indicação dos estados/erros do equipamento na rede DeviceNet é feita
através de mensagens no display e de LEDs bicolores MS (Module Status) e
NS (Network Status) localizados na IHM do produto (Figura 07).
37
Figura 07: Detalhes do módulo de comunicação.
Fonte: (manual CLP WEG 2006)
O motorvibrador utilizado foi o modelo MAVI M03-4 apresenta 1750RPM
(rotações por minuto), 60 (Hz), potência 0,18 (KW), 0,25 (HP), corrente máxima
0,8 (220 V), corrente Máxima 0,5 (380 V), corrente máxima 0,4 (440 V),
Impacto 180 (kgf), torque 5 (cm.kgf), peso 16 (kgf), sendo suficiente para a
plataforma.
Dimensões do motovibrador: A 183 mm, C 293 mm, L 185 mm,
Dx(D1)Xe 110x150 e F 11 mm, (Figura 08).
Figura 08: Ilustrativo das dimensões do Motovibrador.
Este motor atende as necessidades básicas para vibrar com frequência,
amplitude e torque de acordo com o peso do equipamento após a adaptação
das estruturas de suporte, bem como o peso médio de uma pessoa em
utilização dentro das especificações.
38
4.4 CÁLCULOS DO EQUIPAMENTO
Para realização do cálculo da estrutura da esteira, foram consideradas
medidas pretendidas tais como: frequência de 15 a 44 Hz, os deslocamentos
de 3 a 10 mm e os valores da aceleração vão de 3 a 15 g (TORVINEN et al.,
2002; CARDINALE, et al., 2003; BOSCO et al., 1999; BOSCO et al., 2003) e
definidos pela norma 2631-5 da International Safety Organization (ISO, 2005)
de tal forma que não ocorra nenhum acometimento para os indivíduos que
forem utilizar o equipamento.
Inicialmente foi necessário calcular a força (N) agente sobre a estrutura,
aceleração gravitacional (g), frequência natural (Hz) e relação de frequência do
equipamento. Para o cálculo da amplitude (U) foi utilizado uma simplificação da
equação (1) que resultou na equação (6):
U=
F0
(6)
2
(k-m.ω )
Esta
simplificação
foi
realizada
desconsiderando
o
fator
de
amortecimento c do equipamento.
Para realizar o cálculo da equação (6) primeiramente é necessário
calcular a constante k da mola (Figura 05) que é dada pela equação (3).
Sabendo que o módulo de (G) da mola de aço equivale a 80/GPa, o
diâmetro do fio que a constitui (d) é de 5 mm, o diâmetro externo R é igual a 50
mm, e o número de espiras (n) são 5 voltas, o valor calculado de K é igual a
1250 N/m.
Devido à estrutura de a esteira possuir 8 molas em paralelo, sendo 4 de
cada lado e conforme Thomson (1978), para o cálculo de K de molas em
paralelo ocorre uma somatória dos resultados dos K de todas molas o valor
total de K 10.000 N/m.
39
Voltando a equação para verificar a F0 também é necessário uma
frequência específica, pois a frequência é regulada e calibrada pelo inversor de
frequência (CLP) onde foi considerado 20 Hz iniciais sendo que as frequências
a serem calculadas serão de 20,25,30 e 35 Hz conforme o procedimento
definido posteriormente.
A massa (m) da estrutura foi adquirida por meio de uma balança digital
Western sendo que a massa total foi de 75 Kg, para o cálculo será considerado
inicialmente o peso somente da estrutura (P=750N).
Para realização do cálculo da F0, foi utilizada a amplitude de 2,1 mm a
20 Hz, que foi adquirida por meio de um relógio comparador (Figura 23) que
mensura o deslocamento da Base de madeira (plataforma vibratória), para
tanto, é utilizada a equação (7):
(7)
F0 = U( √ (k-m.ω2)2 )
Os resultados desta equação são descritos na Tabela 01 abaixo.
Tabela 1: Resultados de F0 conforme variação de Amplitude, Frequência e Aceleração.
F0 (N)
2466
4601
7433
10851
U (mm)
2,1
2,5
2,8
3
Frequência (Hz)
20
25
30
35
Aceleração (g)
1,005
1,878
3,033
4,428
Para realizar o cálculo da frequência natural foi utilizada a equação (4):
ωn = √ k
(4)
m
onde a frequência natural do equipamento 11,54 rad/s.
Um estado crítico da estrutura seria se a relação de frequências (r)
atingisse (r=1) necessitando do cálculo desta relação que é dada pela equação
(6):
r= ω
ωn
(5)
40
Neste caso, o equipamento possui r 5,44.
O cálculo da aceleração (g) é realizado pela equação (3):
∑ F0 = (Massa) x (Aceleração)
(3)
os resultados desta equação são descritos na Tabela 01 acima.
4.5 DESENVOLVIMENTO DO EQUIPAMENTO
Para desenvolver a Esteira Ergométrica Vibratória, foi adaptada uma
esteira ergométrica de uso profissional (Esteira Athletic Advanced) (Figura 09),
com Motor Weg de 1 CV, Placa Weg com voltagem 100/240 V, com a base de
caminha de madeira e Lona (correia) de 40 cm de largura com 140 cm de
comprimento.
Figura 09: Esteira Athletic Advanced
Inicialmente foi realizada a desmontagem (Figura 09) da esteira para
limpeza e verificação de possíveis peças danificadas. Em seguida foi
construída uma estrutura para suspender a base de caminhada devido ao
espaço necessário para adaptação do motovibrador.
41
A estrutura de suporte da base de caminhada foi construída utilizando
travessas (canaletas) com 8 cm de largura, 98 cm de comprimento e 5 cm de
profundidade (Figura 10). Para fixar estas canaletas nas laterais da estrutura
da esteira foram parafusados coxins onde as canaletas eram fixas em cima dos
mesmos (ver detalhe B na Figura 10).
B
A
Figura 10: Base da estrutura da esteira (A). Parte lateral da estrutura com fixação dos coxins
(B).
A nova base de caminhada (Figura 11) foi desenvolvida com as mesmas
medidas da original (59 cm de largura, 96 cm de comprimento e 2 cm de
espessura). Entretanto, para ser adaptada na nova peça em suspensão, foram
realizados 3 cortes de 5 cm de comprimento por 5 cm de largura, em ambos os
lados, para o encaixe nas travessas laterais (Figura 12).
42
Figura 11: Base de caminhada de madeira.
Figura 12: Travessas (calhas) fixadas nas laterais da estrutura da esteira para ostentação da
base.
Para melhor sustentação e equilíbrio da base de madeira foram
utilizadas 8 molas (Figura 13) (6 cm de altura, 4 cm de diâmetro interno, 5 cm
de diâmetro externo e 5 voltas de espiras), sendo 4 molas de cada lado,
separadas por distâncias iguais (2 em cada extremidade e as outras a cada
22,5 cm de distância), para não ocorrer o deslizamento das molas, foram
colocadas borrachas cortadas em quadrados de 5 cm2 com 0,5 de espessura
em suas extremidades.
43
A
B
Figura 13: Molas (A) colocadas nas travessas laterais com apoio de borracha (B).
Para que a base de madeira vibrasse e a lona da esteira não entrasse
em contato com o motovibrador, foi desenvolvido um suporte para fixação
(Figura 14) do mesmo, sendo instalado logo abaixo da base de madeira (Figura
11), com 80 cm de comprimento, 47,5 cm de largura, 13 cm de altura. Para
adaptação do motovibrador no suporte de fixação foi soldada uma chapa de
ferro de 49 cm de comprimento por 20 cm de largura 0,5 cm de espessura na
posição central das barras laterais (figura 14- A).
44
B
A
Figura 14: Suporte do motovibrador, fixado na base de madeira (vista inferior).
Além disto, foram soldadas mais duas barras perpendiculares as barras
laterais para proporcionarem maior rigidez à estrutura (Figura 14-B).
Para que a vibração fosse diminuída a estrutura da esteira ergométrica,
foram colocados 10 coxins (Figura 15) de 4 cm de diâmetro e rosca em ambos
os lados parafusados nas partes laterais da estrutura da esteira e nas
travessas laterais (Figura 12), sendo 5 de cada lado.
A
Figura 15: Coxim de amortecimento (A) das vibrações e fixação das travessas.
Na figura 16 pode-se ver a estrutura de suporte montada com os coxins
de amortecimento e a travessa lateral.
45
A
B
C
Figura 16: Travessa lateral (A), Coxim de amortecimento (B) e Estrutura da esteira (C) unidos.
Com finalidade de eliminar vibrações horizontais desnecessárias,
colocamos na esteira vibratória apenas um motovibrador com a inclinação da
esteira (aprox. 30 graus).
O deslocamento da esteira, ocasionado pela vibração transferida para
sua estrutura metálica, foi controlado através de 4 amortecedores de vibração
VIBRA – STOP STANDARD (Figura 17), adaptados em suas extremidades
juntamente com uma haste com rosca para a regulagem da altura em aço.
B
A
Figura 17: Amortecedores de vibração VIBRA – STOP STANDARD (A), Haste de regulagem de
altura (B).
46
4.6 AVALIAÇÃO
A avaliação do protótipo foi realizada através da comparação dos
cálculos teóricos com os adquiridos pelos instrumentos de medidas, divididos
da seguinte forma: força g, frequência, mensuração da amplitude, estabilidade
estrutural e resistência do protótipo.
Os testes de força g foram realizados em dois grupos: somente a
vibração da esteira e esteira com vibração. Para todos os grupos foram
utilizados cargas diferentes de 4 participantes, os testes também foram
realizados somente com o peso da estrutura, isto é, só aparelho se
participantes.
Para iniciar a avaliação, inicialmente foi posicionado o participante sobre
a estrutura e após a definição do protocolo (só vibração e vibração com
caminhada) foram realizadas impressões das aquisições do sinal (Figura 18)
através do osciloscópio durante 5 minutos com amostras a cada minuto.
Figura 18: Modelo do sinal adquirido pelo osciloscópio durante dos testes.
No grupo onde os participantes caminhavam com a vibração (Figura 19)
as amostras colidas foram retiradas toda vez que o participante entrasse na
fase de apoio da marcha com o membro inferior dominante.
47
Figura 19: Participante caminhando com vibração da plataforma.
Já no grupo de vibração os participantes permaneciam estáticos com
apoio dos membros inferiores separados a 10 cm de largura segurando com as
mãos na barra de segurança (Figura 20).
48
Figura 20: Participante realizando o teste de vibração.
A velocidade da esteira durante a marcha foi a mesma para todos os
participantes durante a aquisição nos grupos de esteira com vibração,
participante caminhando na esteira e somente a esteira em funcionamento.
Para realizar o teste para verificação da força g e frequência de vibração
foi instalado um sensor de deslocamento (acelerômetro) na base inferior de
caminhada (plataforma) (Figura 21), onde foi configurado para trabalhar em
uma sensibilidade 4 g a 300 mV/g.
49
Figura 21: Acelerômetro MMA7260Q Freescale fixado em baixo da plataforma.
A captação dos sinais do sensor foi realizada com o osciloscópio digital
Tektronix TDS 210 (Figura 22) verificando a força g e a frequência de vibração
da plataforma, de forma tal que à medida que o acelerômetro se deslocasse no
eixo Z gera uma tensão de saída. As frequências utilizadas para a aquisição
dos sinais foram feitas a 20, 25, 30 e 35 Hz, onde foi encontrado o período da
onda pelo osciloscópio e a frequência de vibração da plataforma que era
controlada pelo CLP, juntamente com a força g.
Figura 22: Imagem do osciloscópio digital Tektronix TDS 210.
50
A amplitude de vibração foi encontra colocando um relógio comparador
na superfície da base de madeira da plataforma (Figura 23) e os
deslocamentos foram medidos em frequências diferentes, tais como: 20, 25, 30
e 35 Hz, onde depois que a plataforma de vibração ligada na frequência
desejada e regulada pelo CLP (Figura 24) encostava a base de madeira ao
pino do relógio o mesmo apresentava em forma de movimentação do ponteiro
a amplitude que a plataforma se deslocava.
Figura 23: Relógio comparador colocado na base de madeira.
Figura 24: Inversor de Frequência CFW-08 WEG (CLP).
51
Para execução dos testes de estabilidade estrutural e resistência o
protótipo permaneceu ligado durante 4 séries de 30 minutos com intervalos de
10 minutos, sem participantes durantes estes testes.
Para verificação da variação da força g, estabilidade e resistência do
protótipo foram adquiridas 50 amostras de variação de tensão durante 3
minutos com intervalos de 7 minutos, depois foram retiradas mais 100
amostras durante outros 20 minutos faltantes utilizando a mesma sequência
durante as 4 séries de 30 minutos totalizando 600 amostras.
52
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Os resultados descritos a seguir apresentam primeiramente amostras do
sinal adquiridas com vibração e caminhada de um dos participantes dos testes.
Na Figura 25 é apresentada a característica do sinal capturado com
acelerômetro.
Figura 25: Sinal adquirido durante o teste (caminhada juntamente vibração) a 20 Hz.
Conforme a Figura 25 pode-se visualizar a frequência regulada pelo CLP
e também a amplitude de pico a pico do sinal em tensão captado com o
acelerômetro que é convertido em força g, onde a sensibilidade do
acelerômetro é regulada em 4 g por 300 mV.
Na Figura 26 é apresentada a característica do sinal capturado com
acelerômetro. Neste caso, verificou-se que ocorre uma mudança na forma de
onda do sinal, igualmente na frequência como tensão de pico a pico, pois
houve um aumento na frequência do CLP.
53
Figura 26: Sinal adquirido durante o teste (caminhada juntamente vibração) a 25 Hz.
A Figura 27 apresenta a característica do sinal capturado com
acelerômetro. A uma frequência de 30 Hz conforme pode-se observar, houve
uma mudança na frequência de oscilação que é a mesma regulada e indicada
no CLP e também houve variação da amplitude de pico a pico do sinal captado
pelo acelerometro
Figura 27: sinal adquirido durante o teste (caminhada juntamente vibração) a 30 Hz.
54
Na Figura 28 é apresentada a característica do sinal capturado com
acelerômetro na frequência de 35 Hz.
Figura 28: sinal adquirido durante o teste (caminhada juntamente vibração) a 35 Hz.
Neste caso, o sinal se torna ainda mais nítido em referência à variação
do acelerômetro no eixo Z com um aumento da tensão de saída.
Nas tabelas as seguir são apresentados os resultados referentes a
vibração com caminhada de todos os participantes conforme metodologia.
55
Os sinais adquiridos com o acelerômetro são apresentados na Tabela 2.
Tabela 2: Teste dos participantes (Frequência e Aceleração g).
P1
Frequência (Hz)
20
25
30
35
Vibração (g)
1,40
2,20
3,16
4,34
Desvio padrão
0,00
0,53
0,93
1,80
Vibração e Caminhada (g)
1,58
0,80
2,52
3,28
4,54
1,20
0,53
0,26
20
25
30
35
Vibração (g)
2,26
3,00
3,20
4,53
Desvio padrão
0,53
0,40
0,53
0,93
Vibração e Caminhada (g)
2,78
3,89
3,99
4,73
Desvio padrão
0,40
1,46
0,40
1,60
20
25
30
35
Vibração (g)
2,80
3,68
4,18
4,60
Desvio padrão
0,33
0,73
0,13
2,00
Vibração e Caminhada (g)
2,86
3,44
4,20
5,50
Desvio padrão
0,33
0,93
0,53
1,73
20
25
30
35
Vibração (g)
3,24
4,91
5,74
5,78
Desvio padrão
0,53
0,13
0,13
1,73
Vibração e Caminhada (g)
3,10
0,33
4,04
5,88
5,90
1,46
0,26
0,80
Desvio padrão
P2
Frequência (Hz)
P3
Frequência (Hz)
P4
Frequência (Hz)
Desvio padrão
Nota-se que apesar de não ter ocorrido variação da frequência durante a
execução de cada teste houve variação da força g conforme mudança no peso
do participante.
Também se verificou que o teste da vibração com caminhada houve um
acréscimo da força g referente ao teste somente com vibração em todos os
participantes.
Na frequência de 25 Hz, nota-se uma grande variação na força g entre
os testes de vibração da plataforma e vibração com a caminhada.
Na frequência de 30 Hz verifica-se que o peso de 3 participantes houve
um processo inverso referente para os testes realizados em frequência
menores (20 e 25 Hz), onde a força g obteve uma queda nos testes entre
vibração da plataforma e caminha com a vibração.
56
A frequência de 35 Hz visualiza-se o aumento da força g para todos os
participantes na vibração com caminhada como também na vibração sem
caminhada.
Rittweger et al. (2002) em seu estudo de dor crônica no fundo das
costas (DCFC) utilizaram uma frequência de 18 Hz e uma amplitude de 6 mm.
Percebe-se que mesmo com uma baixa frequência a amplitude trabalhada foi
alta, porém não excedem o limite definido pela norma 2631-5 da International
Safety Organization (ISO, 2005).
Na pesquisa de Torvinen et al. (2002) a frequência de oscilação da
plataforma variou de 25 a 45 Hz com uma aceleração 2 a 8 g, observa-se na
Tabela 2 que o protótipo desenvolvido varia a frequência em de 20 a 35 Hz a
força g obteve uma variação no máximo de 5,90 g, o que atende a norma e
trabalhos da literatura encontrados. Conforme Cardinale et al. (2003) as
frequências utilizadas para o exercício variam de 15 a 44 Hz e os valores da
aceleração de 3,5 a 15 g.
De
acordo
com
Thomsom
(1978)
quando
variamos
o
peso
consequentemente temos uma variação na aceleração (força g), conforme
equação (2).
A Tabela 3 apresenta a amplitude encontrada por meio do relógio
comparador (Figura 23). Conforme observado, quando varia-se a frequência,
(controlada pelo CLP) também muda-se a amplitude de vibração (U).
Tabela 3: Amplitude da plataforma vibratória (só equipamento).
Frequência
(Hz)
20
25
30
35
Amplitude
(mm)
2,1
2,5
2,8
3
A amplitude de vibração e frequência estão relacionadas, pois conforme
as tabelas 2 e 3, quando ocorre uma variação da amplitude, varia-se também a
frequência.
57
Mesmo assim Bogaerts et al. (2006) em sua pesquisa realizada para
verificação de treinamento postural utilizou uma frequência 35 a 45 Hz e
amplitude de 2,5 mm, que compete a amplitude do protótipo desenvolvido
neste projeto.
No estudo de Verschuren et al. (2004) utilizaram frequências de 35 e 45
Hz e amplitude de 1,7 e 2,5 mm. Observa-se que a variação de amplitude e
frequência não é um dado fixo e sim variável, de acordo com os autores de
diversas pesquisas, mas tais valores sempre atendem os limites aceitáveis,
para o uso em seres humanos norma 2631-5 da International Safety
Organization (ISO, 2005).
Já Gilsanz et al. (2006) em sua pesquisa utilizou frequência de 30 Hz,
força 0.3 g e amplitude de 0,5 mm, nota-se que para uma maior amplitude
necessita-se de uma maior força. E conforme a equação (6) demonstra que
variando a amplitude U tem-se uma variação proporcional na força F0.
Na Tabela 04 são descritos os testes de 4 séries de 30 minutos com os
dados de variação da força g sem variação da massa, pois o mesmo foi feito
somente com a estrutura da plataforma.
Tabela 4: Teste funcional da plataforma vibratória.
Frequência (Hz)
Vibração (g)
Desvio padrão
Esteira
20
25
30
2,20 3,33 4,66
0,93 0,66 0,93
35
5,36
1,20
Conforme os cálculos teórico obtidos na Tabela 01 pode-se notar que as
variações foram pequenas em relação ao valor medido pela acelerômetro.
Comparando com a Tabela 02 a aceleração da gravidade g
em 20 Hz
apresentou uma diferença de apenas 0,22, em 25 Hz de 2,27, em 30 Hz de
3,52 e em 35 Hz de 2,20.
Mesmo sem colocação de um participante sobre a plataforma a variação
da força g continua dentro dos limites utilizados nas pesquisas (CARDINALE et
al., 2003).
Também foi verificado que depois de 2 horas em funcionamento o maior
desvio padrão (variando a frequência) foi de 1,20 com um numero de 600
58
amostras, concluindo que tanto como na estrutura da esteira em sua
estabilidade não houveram alterações significativas que inviabilizasse o projeto
e de acordo com os parâmetros, o equipamento atende as recomendações da
norma 2631-5 da International Safety Organization (ISO, 2005).
59
6 CONCLUSÕES
Para a adaptação de uma esteira ergométrica para treinamento dinâmico
a princípio necessita-se de uma mão de obra qualificada para execução.
Não houve variações significativas da frequência e amplitude durante os
testes executados. A composição dos métodos de exercícios, vibração de
corpo inteiro e uma atividade aeróbica como a caminhada pôde ser executada
de forma fácil e segura.
Para o grupo que somente caminhou não houve alteração significativa
na força g, pois os mesmos sempre caminharam com uma velocidade
constante mesmo realizando alteração do peso do participante sobre a
estrutura do protótipo.
Já que o dispositivo possui uma estrutura rígida e estável, com ajuste
dos coxins e molas não houve deslocamentos do aparelho durante a execução,
o que proporciona um treino com segurança.
A execução dos testes de estabilidade e resistência mostrou que o
protótipo teve uma baixa variação da força g em seu desvio padrão e a
amplitude máxima foi de 3 mm, o que se entende que é aceitável e esta dentro
dos limites das pesquisas realizadas e pré estabelecido pela norma que regula
trabalhos com vibração para seres humanos.
Desta pode concluir que o protótipo esteira ergométrica para treinamento
com vibração dinâmica (TVD) é adequado para execução.
60
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