Prévia do material em texto
Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 1 Biomecânica Aplicada ao treinamento de força Roberto Bianco Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 2 Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 3 SUMÁRIO Introdução 4 Conceitos Gerais 4 Ativação das unidades motoras 5 Fatores Neurais e suas Adaptações ao Treinamento de Força 15 Mecanismos intramusculares de adaptação 16 Mecanismos intermusculares de adaptação 16 Efeitos de adaptações estruturais nas características biomecânicas do músculo 18 Torque & Alavancas aplicados ao Treinamento de Força 19 Análise da atividade muscular 25 Cinesiologia e Descrição dos exercícios 30 Cintura escapular 30 Articulação do cotovelo 48 Membros inferiores 53 Movimentos Multiarticulares 56 Movimentos Monoarticulares 59 Atividade Eletromiográfica 61 Coluna vertebral 65 Considerações finais 67 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 68 Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 4 INTRODUÇÃO O treinamento de força é uma atividade extremamente antiga e que passou por muitas mudanças ao longo do tempo. Na Antiguidade, a força muscular apresentava grande importância, pois o seu desenvolvimento permitia que soldados e guerreiros estivessem mais aptos à guerra. Nesta época, a preocupação central era aumentar a força muscular, pois não havia grande preocupação com a estética. Somente séculos depois é que o desenvolvimento da estrutura muscular passou a ter importância estética. Antigamente, o treinamento de força era realizado com o levantamento de rochas e animais, de massa progressivamente maior, quanto mais forte a pessoa ia se tornando. Já faz certo tempo que a musculação, assumiu o papel de atividade destinada ao treinamento de força e ao desenvolvimento de massa muscular. Atualmente, os principais objetivos vigentes na Antiguidade ainda são observados quando as pessoas optam por realizar o treinamento de força. A hipertrofia e o ganho de força continuam presentes como objetivos buscados por atletas de diferentes modalidades e por pessoas comuns que visam modificações estéticas e melhora da qualidade de vida, por meio destes objetivos. No treinamento de força, vários aspectos são importantes para se alcançar os objetivos buscados, dos quais dois aspectos importantes para os profissionais da área de saúde são: (1) a caracterização precisa dos exercícios e movimentos empregados para o treinamento e (2) a organização e o planejamento das estratégias de treinamento usadas em um determinado ciclo de treinamento. O objetivo do presente módulo é abordar as características cinesiológicas e biomecânicas dos exercícios e dos movimentos e gestos empregados no treinamento de força tradicional. Essa caracterização permitirá a escolha adequada do exercício a ser usado no treinamento de força, para que o melhor resultado deste treinamento possa ser obtido, combinado com o controle da incidência de lesão nas estruturas do aparelho locomotor. A discussão das estratégias e elaboração de programas de treinamento será abordada futuramente em outros módulos, bem como, também serão discutidos no futuro formas de treinamento de força, como por exemplo, treinamento de potência, treinamento funcional, entre outros. CONCEITOS GERAIS O treinamento de força muitas vezes é associado exclusivamente à atividade de academia conhecida como musculação. Contudo, o conceito de treinamento de força é muito mais amplo e envolve as diferentes manifestações que a capacidade motora força muscular apresenta, como: força máxima, resistência de força e a força rápida. Embora seja possível desenvolver estas manifestações de força na atividade musculação, existem outras formas para o desenvolvimento das mesmas. Por conta das muitas atividades possíveis para se desenvolver força, de uma forma geral, optou-se por separar estas atividades em musculação e em outras atividades que em conjunto, foram denominadas de treinamento funcional. Estas atividades de treinamento funcional englobam a análise de atividades como: core training, treinamento pliométrico e de potência, treinamento proprioceptivo, entre outros. No presente módulo, conforme mencionado na introdução, a discussão será centrada no treinamento de força realizado na atividade musculação. Nesta atividade, usam-se gestos e movimentos extremamente específicos para que os diversos músculos do corpo possam ser estimulados separadamente ou em conjunto. Por conta disso, muitos exercícios diferentes foram desenvolvidos ao longo do tempo e que exigem correta execução para que os músculos alvo sejam atingidos, sem sobrecarregar estruturas articulares e musculares desnecessariamente, pois isso pode aumentar o risco de lesões. Por conta disso, observa-se uma grande variedade de exercícios para cada grupo muscular. Isto torna extensa a tarefa de catalogar todos os exercícios existentes usados em ambiente de academia. Igualmente complexa é a tarefa de caracterizar cinesiologicamente e biomecanicamente estes exercícios, pois, por muitas vezes, pequenas Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 5 variações na execução do exercício, como posicionamento diferente do corpo, mudanças na empunhadura ou o uso de uma resistência diferente, cria um novo exercício com outro nome para a variação. Este é o motivo pelo qual, nas diferentes regiões do País, observam-se exercícios um pouco diferentes e, por vezes, com nomenclaturas diferentes. Regionalismos promoveram uma relativa grande variação nos nomes dos exercícios, que mesmo com tentativas de padronizações, ainda continuam existindo. Não é objetivo do presente módulo impor uma nomenclatura específica. Os nomes dos exercícios escolhidos para a discussão servem apenas para que tal discussão possa ser feita. Muitos livros especializados no assunto já foram escritos para caracterizar os grupos musculares envolvidos nos diversos exercícios. Nestas diferentes abordagens, é possível encontrar exercícios em comum em alguns textos e, por vezes, específicos os quais não são encontrados em todas as literaturas. No presente módulo, a escolha dos exercícios para a discussão ocorreu em função da recorrência dos mesmos na maioria das literaturas. Não é possível, nem é o objetivo do texto discutir todas as variações de exercícios existentes para os diferentes grupamentos musculares. Contudo, para conseguir aumentar a abrangência e a extrapolação da discussão para outras variações, uma nova abordagem foi escolhidapara agrupar os exercícios. A descrição e a caracterização dos exercícios, na maioria das literaturas, aparecem organizadas por músculos ou grupamentos musculares. Nestas descrições o foco encontra-se nos exercícios, com a sua execução correta, erros mais comuns, variações e músculos ativos ou agonistas. No presente texto, será adotada uma proposta diferente. Como o foco da discussão é a cinesiologia e a biomecânica aplicada aos exercícios, a descrição e caracterização dos exercícios usados em treinamento de força terá como base a caracterização cinesiológica, ou seja, os exercícios serão organizados por movimentos articulares. Desta forma acredita-se que o texto evitará repetições de características cinesiológicas e biomecânicas comuns a vários exercícios. Portanto, os conceitos de planos anatômicos e de movimentos articulares serão retomados para essa discussão. Antes de iniciar a discussão dos exercícios propriamente dita, torna-se importante retomar alguns conceitos discutidos em outros módulos e demonstrar de que forma os mesmos são aplicados no treinamento de força. Para tanto, retomaremos as discussões sobre a ativação das unidades motoras, a forma de análise dessa ativação e efeitos de adaptações estruturais que interferem nas características biomecânicas do músculo. Ativação das unidades motoras O sistema neuromuscular reflete a junção de dois sistemas que em conjunto são capazes de produzir tensão e movimento. O sistema nervoso que é responsável pelo comando dos nossos músculos, pela organização acionamento dos músculos que serão recrutados para realizar força. Já o sistema muscular é um sistema efetor que é exclusivamente responsável pela produção de tensão de forma ativa. Em cada um dos sistemas encontramos células que serão responsáveis pelas funções dos sistemas. No sistema nervoso, a célula é o neurônio motor, já no sistema muscular, a célula é a fibra muscular. Portanto a interação entre estes dois sistemas ocorre por meio da unidade motora, que é a associação de um neurônio motor e as diversas fibras musculares por ele inervadas. A Figura 1 ilustra esta conexão entre o sistema nervoso e o sistema muscular, por meio da unidade motora. Na unidade motora sempre teremos um único neurônio motor e muitas fibras musculares. Cada fibra muscular está conectada a apenas um neurônio motor, mas cada neurônio se conecta a diversas fibras musculares. Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 6 Figura 1: Ilustração representando a unidade motora, composta por um único neurônio motor que inerva diversas fibras musculares. Adaptado de HALL (2009). Conforme visto anteriormente, para que a contração muscular possa ocorrer, um estímulo nervoso deve ser conduzido até a fibra muscular para que a mesma possa ser despolarizada e todo o processo químico que envolve este mecanismo, possa ser desencadeado. (HAMILL e KNUTZEN, 1999; ENOKA, 2000; NORDIN e FRANKEL, 2003; HALL, 2009). A partir de um estímulo nervoso, observa-se que a unidade motora responde conforme postulado no Princípio do Tudo ou Nada. Segundo este princípio, quando um potencial de ação ou estimulo elétrico é conduzido pelo neurônio motor, o mesmo alcançará todas as fibras musculares conectadas a este neurônio da mesma forma e com a mesma intensidade. Isso significa que todas as fibras da unidade motora serão estimuladas a produzir tensão. Isso é o efeito “tudo ou nada”, ou seja, a unidade motora é acionada por completo ou não é acionada. Não é possível produzir tensão com apenas metade das fibras musculares de uma unidade motora, como, por exemplo, em uma unidade motora de 100 fibras musculares, não é possível acionar apenas 50 fibras para produzir tensão (NORDIN e FRANKEL, 2003). Uma vez que uma unidade motora é acionada, ela irá produzir tensão. O efeito da estimulação nervosa na unidade motora pode ser visualizado na Figura 2. Quando um potencial de ação promove a excitação das fibras musculares de uma unidade motora, leva alguns milésimos de segundo para que a produção de tensão muscular se inicie. Este tempo é conhecido como tempo de latência ou retardo eletromecânico. Este intervalo de tempo extremamente curto (20 a 100ms) é o tempo necessário para que as fibras de colágeno dos componentes elásticos do tendão, por exemplo, saiam da condição relaxada e ondulada para uma condição tensionada e alinhada, na qual a tensão muscular possa ser transmitida do músculo ao osso (corresponde à fase de alinhamento da curva de estresse deformação do tendão). Após esse intervalo de tempo, como efeito de um único estímulo, potencial de ação, a unidade motora irá produzir uma tensão que irá aumentar até determinado patamar e depois esta tensão diminuirá até zero (Figura 2) (ENOKA, 2000; NORDIN e FRANKEL, 2003; HALL, 2009). Figura 2: Resposta de tensão de uma unidade motora a estímulos nervosos (S) aplicados em diferentes intervalos entre si. Adaptado de NORDIN e FRANKEL (2003). Esse é o efeito que um potencial de ação desencadeia numa unidade motora, certa quantidade de força limitada. Na maioria das circunstâncias, porém, é necessário que a magnitude e a duração da força sejam reguladas. Em dado momento pode ser necessário aumentar, manter ou diminuir a força produzida. O sistema nervoso regula a magnitude de força por meio da freqüência de disparo de potenciais de ação. A variável freqüência diz respeito à certa quantidade de eventos ocorrendo num intervalo de tempo. Por exemplo, freqüência cardíaca é a quantidade de sístoles cardíacas no intervalo de tempo de 1 minuto, por isso da notação 60 bpm (batimentos por minuto). No caso da freqüência de disparo de potenciais de ação, a manutenção da força depende obviamente de mais de um potencial de ação enviado para estimular a unidade motora. Por isso, na unidade motora, os efeitos de cada potencial de ação se somam para acumular um efeito de produção de tensão ou força maior. Esse fenômeno é conhecido como somação. Na Figura 2, é possível observar este fenômeno, com potenciais de ação enviados a cada 100 ms. Note como potenciais de ação disparados num intervalo pequeno vão somando seus efeitos e produzindo uma força maior do que um único potencial de ação. Nessa mesma linha de raciocínio, caso um grande número de potenciais de ação for enviado por segundo, o efeito promoverá Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 7 uma somação que alcançará o limite máximo de tensão possível para esta unidade motora. Esse é o fenômeno que alguns autores chamam de tetania (HALL, 2009). Conforme discutido, nota-se que a unidade motora é capaz de regular a quantidade de tensão produzida. Mas como o sistema nervoso procede para produzir mais tensão do que uma unidade motora é capaz de produzir? Por exemplo, imagine que seja necessária uma quantidade pequena de força para sustentar um objeto e uma unidade motora seja suficiente para tal tarefa. O sistema nervoso enviará certa quantidade de potenciais de ação por segundo, por exemplo, com números fictícios, 20 potenciais de ação por segundo ou 20 Hz de frequência de disparo de potenciais de ação. Com isso uma magnitude de tensão será produzida, que não corresponde à maior tensão possível nesta unidade motora. Continuando neste exemplo, imagine que o peso do objeto sustentado dobre. O sistema nervoso estimulará mais a unidade motora aumentando a freqüência de disparo de potenciais de ação para 50 Hz, por exemplo. Isso promoverá eventualmente uma tensão máxima nesta unidade motora mencionada e, possivelmente, essa tensão será insuficiente para sustentar o objeto. A partir daí a única solução será recrutar uma nova unidade motora para produzir a tensão que falta para a tarefa. Portanto, a quantidade de tensão que será produzida depende não só da frequência de disparo de potenciais de ação,mas, também, da quantidade de unidades motoras que serão solicitadas, o que é conhecido como recrutamento de unidades motoras (ENOKA, 2000). Para entender este conceito, torna-se necessário relembrar os diferentes tipos de fibras musculares presentes em cada músculo. Nos nossos músculos, podemos observar diferentes tipos de fibras musculares. A Tabela 1 agrupa as principais características, pertinentes para o momento, dos diferentes tipos de fibras. As diferenças entre estas fibras musculares já foram abordadas em um módulo anterior. Vale ressaltar que a fibra tipo 2b, recentemente passou a ser denominada de tipo 2x, pois se observou que fibras tipo 2b são comuns em animais, mas em seres humanos a fibra correspondente seria a tipo 2x. Ainda, é importante frisar que todos os músculos apresentam todos os tipos de fibras musculares. No entanto, em função do músculo analisado e do individuo em questão pode ser observada variação na quantidade dos diferentes tipos de fibras (WILMORE e COSTILL, 2001; ROBERGS e ROBERTS, 2002; NORDIN e FRANKEL, 2003). Tabela 1: Características estruturais e funcionais das unidades motoras de diferentes tipos de fibras musculares presentes nos músculos do aparelho locomotor. Tabela construída a partir de informações contidas nas referências WILMORE e COSTILL (2001), ROBERGS e ROBERTS (2002) e NORDIN e FRANKEL (2003). Conforme visto anteriormente, as fibras musculares estão organizadas em unidades motoras, mas de uma forma extremamente específica. Numa mesma unidade motora sempre serão encontradas fibras musculares do mesmo tipo. Essa é a razão pela qual muitas vezes as unidades motoras são denominadas de unidades motoras de fibras tipo1, tipo2a e tipo2x. Estas unidades motoras diferem em várias características, mas uma fundamental é o tamanho. As unidades motoras de fibras Tipo1 são pequenas, ou seja, com pequena quantidade de fibras, e as unidades motoras de fibras Tipo 2x são grandes, ou seja, com grande número de fibras musculares. Portanto, considerando que resposta da unidade motora segue o Principio do Tudo ou Nada, quanto maior for a unidade motora, maior tensão ela será capaz de produzir (conforme descrito na Tabela 1). Ao observar a distribuição das fibras nos músculos, por meio de uma biopsia (Figura 3), observa-se que as fibras musculares não se encontram setorizadas, ou seja, elas estão misturadas no ventre muscular. Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 8 Figura 3: Análise da disposição das fibras no ventre muscular. Análise feita a partir da extração de uma amostra do músculo de um sujeito por meio de uma agulha modificada (biopsia). As fibras vermelhas representam as fibras tipo1, as fibras rosas representam as fibras Tipo2a e a fibras rosas claras representam as fibras Tipo2x. Fonte www.runblogger.com Não se observa as fibras tipo1, de uma unidade motora, todas agrupadas juntas, mas sim misturadas com os outros tipos de fibras. Isso traz uma aplicação interessante para a análise da atividade muscular no treinamento de força. Existe uma crença de que na elaboração de um programa de treinamento de força, é necessário diversificar os exercícios, pois nos diferentes exercícios, diferentes fibras musculares seriam acionadas para gerar força. Isso não é bem verdade, pois suponha que um músculo tenha 10 unidades motoras e que para um determinado exercício, 7 unidades motoras sejam necessárias. O sistema nervoso irá solicitar as unidades motoras necessárias e não temos nenhum controle sobre quais unidades motoras serão selecionadas e de que região, mas sabemos que se uma unidade motora entrar em fadiga, uma nova unidade motora será solicitada, até que não restem mais unidades motoras e o exercício tenha que ser interrompido. Portanto, se o plano anatômico e a função do músculo forem mantidos iguais em três exercícios (por exemplo, tríceps no pulley, tríceps corda e tríceps supinado) não haverá diferença entre fazer 6 séries de um desses exercícios ou fazer 2 séries de cada um deles, pois todas as unidades motoras possíveis de serem recrutadas, serão acionadas sem diferença nestas duas situações(Figura 4). Portanto, a variação destes exercícios é puramente motivacional e não funcional. Isso não significa que todos os exercícios são iguais, pois obviamente existem diferenças, mas não entre todos os exercícios. Destaca-se que as características adicionais destes exercícios serão discutidas mais adiante. Figura 4: Fotos ilustrativas dos exercícios tríceps pulley, corda e supinado. Em relação ao recrutamento das unidades motoras, torna-se necessário caracterizar de que forma o sistema nervoso seleciona as unidades motoras que serão recrutadas. Uma primeira descrição desta característica determina que o recrutamento das unidades motoras segue o Princípio do Tamanho. O significa que as unidades motoras pequenas serão recrutadas antes das unidades motoras grandes, quando a exigência for de força (HALL, 2009; NORDIN e FRANKEL, 2003; ENOKA, 2000). A Figura 5 ilustra de que forma o Princípio do Tamanho ocorre. Segundo este Princípio, quando a exigência de força for baixa, a frequência de disparo de potenciais de ação será baixa e exclusivamente serão recrutadas unidades motoras de fibras Tipo1. Caso a exigência de força se torne moderada, fibras Tipo1 e Tipo2a serão recrutadas e se a força for máxima, fibras Tipo1, Tipo2a e Tipo2x serão recrutadas. Figura 5: Gráfico ilustrativo do recrutamento dos diferentes tipos de unidades motoras em função da quantidade de força necessária. Onde CL indica fibras Tipo1, CRa indica fibras Tipo2a e CRb indica fibras Tipo2b ou como discutido Tipo2x. Adaptado de WILMORE e COSTILL (2001). Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 9 A Figura 6 ilustra como a freqüência de disparo de potenciais de ação regula a quantidade de tensão produzida pela unidade motora e a quantidade de unidades motoras recrutadas para produzir força. Observa-se que quanto maior a freqüência de disparo de potenciais de ação, maior a quantidade de tensão gerada pela unidade motora e maior a quantidade de unidades motoras recrutadas (HALL, 2009; NORDIN e FRANKEL, 2003; ENOKA, 2000). Figura 6: Ilustração do efeito da freqüência de disparo de potenciais de ação na quantidade de força produzida (% da Contração Voluntária Máxima, CVM) por uma unidade motora e no recrutamento de unidades motoras (1 a 5). Adaptado de ENOKA (2000). Essa análise apresenta muitas discussões pertinentes ao Treinamento de Força. Por exemplo, muitas pessoas acreditam que basta aumentar as atividades físicas diárias para que a saúde e a qualidade de vida estejam garantidas ao longo da vida. Como atividade física, as mesmas classificam atividades de vida diária, como varrer o pátio, lavar o carro, passear com o cachorro, entre outros. É certo que estas atividades contribuem para a manutenção da saúde, mas são insuficientes, pois na maioria das atividades diárias a exigência de força não é alta e isso faz com que as unidades motoras de fibras Tipo2x sejam muito raramente recrutadas. Por conta disso, estas fibras estão mais suscetíveis à desadaptação e à atrofia com o avançar dos anos de vida. Portanto, é necessário que estas fibras sejam adequadamente estimuladas ao longo da vida. Uma forma de fazer isso é por meio do treinamento de força. Porém, não basta apenas fazer a atividade treinamento de força, é necessário um detalhe quase imperceptível, mas importante... Fazer força. Parece ridículo, mas sejamos sinceros... Não são todas as pessoas que tem isso muito claro. Por exemplo, veja o que ocorre com homens que geralmente freqüentam academias. Muitos treinam até excessivamente membros superiores (musculatura peitoral e dorsal), mas não treinam a musculatura de membros inferiores, pois muitos realizam treinamento em esteira, de corrida,e consideram que isso é suficiente. Na verdade, a maioria das pessoas realiza corrida de longa duração com velocidades baixas ou moderadas, nas quais as fibras Tipo 2x não serão solicitadas. Se o treino de corrida envolvesse corridas em velocidades máximas ou próximas do máximo, estas fibras seriam acionadas, pois são fibras de contração rápida, também. Contudo, em corridas de longa distância com velocidades baixas ou moderadas, as fibras Tipo2x não serão solicitadas, por isso, não substitui o treinamento de força para membros inferiores. Comportamento semelhante pode ser observado em pessoas que treinam força e que, muitas vezes, não têm clareza sobre o quanto de força máxima são capazes de produzir. Isso pode estar associado a questões culturais, pois algumas pessoas muito raramente são exigidas a realizar uma força muscular máxima ou próxima da máxima. Imagine uma pessoa que não está habituada a fazer muita força no dia a dia, por anos. Essa pessoa não tem noção da força real que ela apresenta. Por conta disso, muitas vezes a força máxima é subestimada e isso afeta a eficiência do treinamento de força. Um exemplo fictício e hipotético seria de uma pessoa realizando um exercício qualquer, com uma determinada carga. Suponha que ela esteja acostumada a levantar 20kg no seu dia a dia. Se a carga aplicada em seu treino for de 30kg, ela terá a sensação de que nunca fez tanta força na sua vida e indicará verbalmente que a carga está muito alta. Mas é possível que ela seja capaz de elevar 50kg. Esse exemplo ilustra como as vezes a intensidade do exercício pode ser afetada pela crença cultural das pessoas ou pela experiência que a pessoa apresenta. Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 10 Portanto, o Princípio do Tamanho determina que para ativar o maior número de unidades motoras possíveis, é necessário produzir grande quantidade de força. Entretanto, a exigência de força não é o único fator que afeta o recrutamento das unidades motoras. Já foi descrito que as Fibras Tipo 2x podem ser acionadas em exigências de velocidade alta também, o que significa que em velocidades altas ou máximas de corrida, por exemplo, estas fibras também são acionadas. Além disso, o Princípio do Tamanho parece não ser absoluto, pois algumas evidências indicam que a ordem de recrutamento por tamanho pode não ocorrer em algumas circunstâncias como na exigência de velocidade máxima, em situações de presença de dor ou de lesão (ENOKA, 2000). Outra possível discussão a partir do conceito de recrutamento de unidades motoras baseia-se na forma em que o sistema nervoso solicita os músculos para a realização de uma tarefa. Para esta análise, torna-se necessário apresentar um conceito proveniente do controle motor: o conceito de sinergia. Para qualquer movimento articular, em qualquer plano anatômico, sempre haverá mais de um músculo que poderá ser acionado para este movimento. Imagine uma flexão de cotovelo, na qual ocorre a ação principal de três músculos: o bíceps braquial, o braquial e o braquiorradial. Sabe-se claramente que estes três músculos são capazes de realizar uma flexão de cotovelo. Entretanto, pode ser objetivo investigar de que forma estes músculos irão contribuir para realizar o movimento e como o sistema nervoso irá coordená-los para realizar a flexão. Isto embasa os estudos sobre sinergia muscular e coordenação muscular, que buscam entender a participação que cada um dos músculos terá para realizar de forma eficiente o movimento (ENOKA, 2000). Note, primeiramente, que a capacidade de contribuir dependerá de vários fatores, como o comprimento no qual o músculo se encontra, o tamanho de seu braço de alavanca, entre outros fatores. Mesmo assim, para uma exigência de força submáxima, existe uma grande variedade de coordenações ou participações possíveis entre os diferentes músculos. Por exemplo, em uma situação de isometria com o cotovelo em 90º de flexão, com uma carga que corresponda a 20% da carga máxima, existe uma grande variedade de acionamentos desses músculos para solucionar este problema. Pode ocorre uma atividade maior de bíceps braquial e menor de braquial, ou o inverso, uma grande atividade de braquial e pequena de bíceps braquial (ENOKA, 2000). Estas duas situações são sinergias diferentes e denotam que não existe uma única solução satisfatória para essa tarefa. Isto denota a característica de redundância do aparelho locomotor, segundo o qual, o aparelho locomotor pode apresentar várias possibilidades para solucionar uma tarefa de forma adequada (WINTER, 1990). Aplicando esta discussão ao treinamento de força, a situação se torna ligeiramente diferente, pois agora busca-se realizar a tarefa de flexão de cotovelo, com, por exemplo, 80% da carga máxima. Nesta situação, não existem muitas possibilidades ou sinergias possíveis, pois o sistema nervoso terá que acionar muito os três músculos envolvidos no controle da flexão para ter uma resposta satisfatória à tarefa. Caso a isometria do exemplo seja mantida até a fadiga, o resultado final das diferentes sinergias será o mesmo, pois conforme as unidades motoras de fibras Tipo2x forem entrando em fadiga, elas serão substituídas por outras unidades motoras até que a força muscular não possa mais ser mantida. Em outras palavras, imagine uma pessoa em situações simplificadas, para que o conceito seja compreendido (Figura7): • Situação 1: em pé com os cotovelos em 90º de flexão, sustentando dois halteres, um em cada mão. • Situação 2: em pé com os cotovelos em 90º de flexão, sustentando uma barra com as duas mãos. • Situação 3: sentado num banco inclinado, o ombro mantido em hiperextensão, com os cotovelos em 90º de flexão, sustentando dois halteres, um em cada mão. Figura 7: Imagem representativa das três situações criadas para exemplificar o acionamento dos músculos em exercícios de treinamento de força. Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 11 Supondo que nas três situações a exigência de força será de 80% da Contração Isométrica Voluntária Máxima (CIVM), e que a contração isométrica deverá ser mantida até a fadiga. Quando os músculos entrarem em fadiga, possivelmente não haverá diferenças importantes no que se refere às sinergias musculares. Explicando de outra forma, devido à manutenção de uma sobrecarga de alta intensidade, todos os músculos envolvidos contribuirão de forma semelhante para a realização da tarefa (isometria para manter o braço em 90° de flexão). Portanto, estas situações não trarão nenhum resultado diferente entre os músculos envolvidos. Dessa forma, tanto faz fazer duas séries de cada uma das três situações ou fazer seis séries de uma única situação. Vale lembrar, porém, que isso somente será verdade se a exigência de força for alta, pois caso a exigência de força não seja alta, existe a possibilidade de que as sinergias apresentem-se diferentes, entre as situações e entre diferentes indivíduos (ENOKA, 2000). Dessa forma, nem todas as variações de exercícios trazem diferenças nos resultados, pois isso dependerá da exigência de força correspondente a cada exercício. Existe diferença entre os exercícios, mas esta diferença pode estar associada a alguns fatores, como à característica do músculo (monoarticular ou biarticular) e à função que este músculo está desempenhando no movimento ou exercício proposto. No exemplo apresentado anteriormente, houve uma simplificação considerável, mas será que o comportamento se repetiria se o movimento ocorresse em outro plano com mais de uma articulação mobilizada? Isso irá depender da característica do músculo, monoarticular ou biarticular, e da função que este músculo irá exercer na articulação ou articulações nas quais ele atua, respectivamente. Por exemplo, suponha outros três exercícios: um tríceps no pulley, um trícepsfrancês e tríceps banco (Figura 8). O músculo tríceps braquial apresenta dois ventres monoarticulares, a cabeça medial e a lateral, e um ventre biarticular, a cabeça longa. Isso significa que a cabeça medial e a cabeça lateral do tríceps atuam apenas na articulação do cotovelo, realizando extensão, quando do seu encurtamento. Já a cabeça longa do tríceps atua na articulação do cotovelo e na articulação do ombro, realizando extensão de cotovelo e extensão de ombro, respectivamente, quando do seu encurtamento (DUFOUR, 2003). Os exercícios tríceps no pulley e tríceps francês envolvem a movimentação do cotovelo, sem movimentar o ombro. Já o exercício mergulho envolve a movimentação do cotovelo em associação com a movimentação do ombro. Figura 8: Imagem representativa dos três exercícios usados para exemplificar o acionamento dos músculos em função das funções que estes músculos terão durante os exercícios de treinamento de força. As funções musculares podem se apresentar de quatro formas: agonista, antagonista, estabilizador ou neutralizador (também conhecida como sinergista, que não é a mesma coisa que sinergia). O músculo adota uma função agonista em situações em que ele é o responsável pela realização do movimento, ou seja, quando ele se opõe à ação da gravidade realizando o encurtamento e/ou permite que o alongamento ocorra em situações conduzidas e de velocidade controlada. O músculo exerce uma função antagonista em situações em que ele é o músculo que possui ação oposta ao agonista. Antes de seguir para as próximas funções, vejamos um exemplo. Uma pessoa em pé realizando uma flexão de ombro a partir da posição anatômica. Simplificando, o deltóide anterior será um dos músculos agonistas, pois ele irá se opor à gravidade e o grande dorsal será um dos músculos antagonistas, pois ele possui ação oposta ao agonista . Isso será verdade caso a pessoa flexione o ombro até 90º ou caso a pessoa retorne à posição inicial de forma controlada. A função estabilizadora ocorre em situações nas quais uma articulação necessita ser imobilizada para que o movimento aconteça da forma planejada. Por exemplo, na realização do agachamento, é necessário que a coluna seja estabilizada para mantê-la em extensão, para que o movimento ocorra corretamente, mas também para a coluna não esteja sujeita a um risco de lesão aumentado. A função neutralizadora ocorre em situações nas quais Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 12 um músculo biarticular encontra-se em ação. Um músculo biarticular irá produzir tensão nas duas articulações nas quais atua de forma igual, mas, eventualmente, o objetivo do exercício é movimentar apenas uma articulação, não as duas. Neste caso, a ação do músculo agonista deverá ser neutralizada na articulação que queremos que esteja imóvel. Por exemplo, na posição em pé, para ficar na ponta dos pés devemos realizar uma flexão plantar. Para tanto, serão acionados os músculos sóleo e o gastrocnêmio. O músculo sóleo realizará o movimento exatamente da forma planejada, mas o gastrocnêmio, ao ser acionado, tenderá a realizar uma flexão plantar e uma flexão do joelho, pois o mesmo é biarticular, e realiza essas duas funções. Como a flexão do joelho não é desejada, necessitamos de um músculo para neutralizar a ação do gastrocnêmio no joelho. Como este músculo tende a flexionar o joelho, é necessária a ação dos músculos extensores do joelho para neutralizar esta ação. Por isso, os músculos do quadríceps, neste caso, serão neutralizadores da ação do gastrocnêmio sobre o joelho. Uma vez explicadas as funções musculares, ao associar os três ventres musculares do tríceps com os exercícios tríceps no pulley, tríceps francês e tríceps banco, observa-se que nos mesmos, o músculo tríceps braquial será agonista no cotovelo. As cabeças lateral e medial do tríceps braquial irão atuar unicamente no cotovelo. Assim, a diferença entre os exercícios basicamente se resume ao posicionamento do ombro em diferentes ângulos do movimento e à mobilização do ombro. Essa diferença afeta mais a cabeça biarticular do tríceps do que as cabeças monoarticulares. Isso ocorre porque a atividade da cabeça longa do tríceps sofre interferência do que irá ocorrer na articulação do ombro. No tríceps no pulley e no tríceps francês, a cabeça longa do tríceps terá uma ação agonista no cotovelo e o mesmo terá que ser neutralizado no ombro, para que esta articulação não seja movimentada. Essa neutralização será feita pelos flexores do ombro, uma vez que a cabeça longa é extensora do ombro. A partir daí, observa-se que as ações musculares são as mesmas nestes dois exercícios. A diferença estará na relação de comprimento-tensão na qual a cabeça longa do tríceps irá atuar produzindo tensão muscular (Figura 9). Figura 9: Representação (hipotética) da curva de comprimento-tensão da cabeça longa do tríceps braquial ilustrando o comprimento muscular diferente no qual o mesmo atua durante dois exercícios: Tríceps no Pulley e Tríceps Francês. As barras, verde e vermelha, representam a variação no comprimento do músculo nos dois exercícios, respectivamente. A extensão indica que o cotovelo se encontra em extensão total e o músculo encurtado e a flexão indica que o cotovelo se encontra em flexão total e o músculo se encontra alongado. A Figura 9 ilustra a diferença na qual a cabeça longa do tríceps irá atuar nos dois exercícios. Imagine que nos dois exercícios em questão, o cotovelo realize uma amplitude de movimento completa. Isso significa que poderíamos considerar a variação no comprimento do músculo semelhante; porém em extensão total de cotovelo, a cabeça longa do tríceps inicia o movimento de flexão do cotovelo a partir de uma posição mais alongada no Tríceps Francês do que no Tríceps no Pulley e termina num comprimento completamente alongado no Tríceps Francês comparado ao Tríceps no Pulley. Considerando que a capacidade de produzir tensão ativa é diferente nos dois exercícios para a cabeça longa do tríceps, isso afetará a força máxima a ser produzida. Num teste de carga máxima, a carga será diferente, mas do ponto de vista da estimulação do sistema nervoso, será observado uma ativação extremamente intensa e semelhante. Considerando que esta estimulação intensa reflete uma freqüência de disparo alta de potenciais de ação, o recrutamento de unidades motoras será alto e muito semelhante entre os dois exercícios, numa intensidade relativa semelhante, Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 13 como, por exemplo, de 80% de 1RM. Em situação de mesma carga absoluta, certamente haverá diferença na atividade muscular do tríceps, mas com cargas relativas ao seu máximo correspondente, essa diferença não será observada. Portanto, não será esperada diferença entre estes dois exercícios para a estimulação do ganho de força e aumento de massa muscular, com uma mesma carga ou intensidade relativa de treino. Por outro lado, no exercício Tríceps banco, a articulação do ombro também é movimentada, sendo que ao longo da extensão do cotovelo, ocorre simultaneamente, a flexão do ombro e ao longo da flexão do cotovelo ocorre a extensão do ombro. Novamente, a cabeça lateral e a cabeça medial do tríceps braquial pouco serão afetadas, pois os mesmos atuam apenas no cotovelo, mas a cabeça longa do tríceps será afetada. A cabeça longa do tríceps, neste exercício, será agonista no cotovelo, mas antagonista no ombro. Nesta condição, ocorre uma situação curiosa que ainda não foi devidamente explicada, mas que já foi observada em outros estudos envolvendo outros exercícios e grupamentos musculares (McCAW e FRIDAY, 1994; WRIGHT, DELONG e GEHLSEN, 1999). Quando um músculo biarticular apresenta uma função agonista em uma articulação e antagonista em outra articulação, a sua atividade tende a ser menor. O motivo para essa observaçãoparece fazer sentido, pois uma atividade muito alta deste músculo seria favorável para a ação agonista, mas seria altamente desfavorável para a articulação na qual o mesmo atua como antagonista, principalmente quando o objetivo é força. A causa dessa atividade aparentemente menor é que não esta clara. Certamente é algum mecanismo neural que promove este efeito, mas de que forma e como ele é processado ainda permanece não explicado. O fato é que uma menor atividade significa uma menor freqüência de disparo de potenciais de ação e um menor recrutamento de unidades motoras para realização do movimento. Por isso, supõem-se que, neste exercício, a cabeça longa do tríceps braquial seja de forma menos eficiente estimulada. Por outro lado, seguindo a mesma linha de raciocínio, quando um músculo biarticular é exigido a atuar numa função agonista, em uma das articulações, e estabilizadora, em outra articulação, a sua atividade muscular parece ser bastante aumentada, pois a sua atividade favorece a tarefa nas duas articulações (TAKARA, 2008). Para esta situação, exemplos serão apresentados mais a frente no texto quando os exercícios forem analisados. A discussão acerca das funções musculares pode, eventualmente, passar a idéia errônea de que o importante é apenas fazer força numa situação de função muscular favorável para que o exercício seja eficiente e que não há realmente grandes diferenças entre os exercícios de treinamento de força. Na verdade não é tão simples assim, pois existem diferenças entre os exercícios, principalmente no que diz respeito no aumento de força e na transferência deste aumento na força para uma determinada modalidade esportiva. O treinamento de força é amplamente usado com o intuito de preparar o aparelho locomotor para o desempenho numa modalidade esportiva. Neste sentido, uma vez que um mesmo músculo pode atuar de formas distintas, nas diferentes modalidades esportivas, seria interessante potencializar a ação deste músculo, direcionando o ganho de força para a forma específica como ele irá atuar na modalidade em questão. Por exemplo, a ação de quadríceps é ligeiramente diferente nas modalidades de ciclismo e corrida. Para que nestas duas modalidades o quadríceps possa exercer a sua máxima eficiência na produção de tensão, a amplitude de movimento no qual o músculo atua deveria ser a que permite com que o músculo esteja no comprimento correspondente ao platô, no que diz respeito à curva de comprimento-tensão (Figura 9, comprimento médio). No entanto, não é o que se observa no reto da coxa, pois este músculo estará mais encurtado do que o ideal no ciclismo e mais alongado do que o ideal na corrida. No quadríceps, os três vastos são monoarticulares e não serão influenciados pala amplitude de movimento do quadril. Mas o reto da coxa, sendo biarticular, estará numa situação, na qual terá que produzir tensão em um comprimento mais encurtado no ciclismo e mais alongado na corrida. Por conta disso, foi observado no reto da coxa de ciclistas e corredores fundistas de elite, que o mesmo apresentava uma capacidade diferente no que diz respeito à produção de força com relação ao comprimento muscular (Figura 10). A Figura 10 ilustra o comportamento de produção de força no reto da coxa em função do seu comprimento muscular nos ciclistas e nos corredores fundistas (HERZOG et al., 1991). O reto da coxa de ciclistas, aparentemente, Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 14 é capaz de produzir maior força em comprimentos menores (mais encurtado), enquanto que os corredores fundistas apresentam capacidade maior de produzir força em comprimentos maiores (mais alongado). Isso é em particular curioso, pois é justamente nestas amplitudes que estes músculos atuam em suas respectivas modalidades. Figura 10: Ilustração da relação de força-comprimento de ciclistas e corredores fundistas de elite. Adaptado a partir de resultados de HERZOG et al., (1991). Uma possível explicação para essas alterações na relação força-comprimento consiste na adaptação do arranjo do número de sarcômeros em série nas fibras musculares, ou seja, o número de sarcômeros em série seria maior para corredores. Isso significa que para um mesmo comprimento de fibra muscular, a média do comprimento dos sarcômeros para corredores pode ser menor do que para ciclistas. Em ciclistas, uma fibra muscular de comprimento semelhante teria um número menor de sarcômeros em série e um comprimento médio maior de sarcômeros que os corredores (HERZOG et. al, 1991). Essa adaptação distinta na miofibrila altera a relação de força-comprimento do músculo tornando o músculo mais capaz de produzir força em um comprimento maior ou menor do que a curva média de comprimento-tensão. Um músculo com aumento de sarcômeros em série é hábil para produzir mais força ativa em uma maior amplitude de comprimento muscular do que um músculo com poucos sarcômeros em série. Embora esta adaptação pareça bem contextualizada e embora exista evidência de que o número de sarcômeros em série de um músculo pode ser influenciado pela característica do treinamento (KOH e HERZOG, 1998), essa discussão ainda é especulativa e necessita ser comprovada. Por outro lado, se essa hipótese for comprovada, isso poderá significar que a escolha de exercícios nos quais a exigência de força ocorre em comprimentos maiores ou menores de músculo afeta a capacidade funcional deste músculo de produzir força em diferentes comprimentos musculares. Por isso, parece ser interessante, para aumentar a transferência do treinamento de força para uma determinada modalidade, investigar não apenas o tipo de contração e de produção de força requisitado na modalidade esportiva, mas também investigar o comprimento no qual os músculos ativos serão solicitados, para que os mesmos sejam fortalecidos em exercícios que envolvam comprimentos semelhantes aqueles nos quais irão produzir força e potência. Mesmo que essa análise ainda seja especulativa, a idéia mostra-se bastante atraente e não prejudicaria a eficiência do treinamento de força em si. A partir destas explicações, resta agora analisar de que forma ocorre o aumento de força e quais os fatores que o determinam. Num treinamento de força de maneira geral, observa-se um rápido ganho inicial na força muscular, acompanhado por um aumento mais lento desta força. O ganho de força ao longo do tempo parece ocorrer como conseqüência de dois fatores: fatores neurais e fatores hipertróficos (SALE, 2006). Embora os dois fatores estejam presentes ao longo do processo de treinamento e de ganho de força (Figura 11), a contribuição de cada um deles parece ser diferente ao longo do tempo. Esses dois fatores parecem estar presentes em todos os momentos de um programa de treinamento de força mas, aparentemente, a contribuição dos fatores neurais parece ser maior nas primeiras 8 a 10 semanas, a partir da qual a contribuição se inverte e o fator hipertrófico parece ser o fator principal para o ganho de força (FLECK e KRAEMER, 1999). A seguir serão enumerados explicados separadamente os fatores neurais e hipertróficos, mas somente do ponto de vista da interferência que os mesmos apresentam para a produção de força. Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 15 Figura 11: Contribuição percentual dos fatores neurais e hipertróficos ao aumento da força ao longo do tempo de treinamento medido em semanas. Fonte FLECK e KRAEMER (1999). Fatores Neurais e suas Adaptações ao Treinamento de Força Conforme discutido anteriormente, o sistema neuromuscular é a junção do sistema de controle que comanda e planeja as ações musculares (sistema nervoso), com o sistema efetor que irá executar a ação, o movimento e a força (sistema muscular). Em situações de exigência alta de força, o sistema nervoso terá que acionarviolentamente o sistema muscular para que a maior carga possível possa ser mobilizada, por exemplo. A estimulação do sistema muscular ocorrerá por meio do envio de estímulos, (potenciais de ação), em grande quantidade e alta freqüência de disparo de potenciais de ação. Desta forma, grande quantidade das unidades motoras do músculo agonista serão recrutadas e estimuladas a produzir a maior força possível. Mas ainda, vale lembrar que para todos os movimentos articulares observa-se mais de um músculo capaz de realizar e contribuir para este movimento. Uma vez que, no nosso exemplo, o objetivo é produzir uma força máxima, todos os músculos capazes de contribuir para a realização do movimento em questão também serão solicitados, com o recrutamento do maior número possível de unidades motoras produzindo a maior tensão possível, cada uma. Conforme visto, a estratégia de solicitação destes músculos por meio do sistema nervoso é o que anteriormente foi denominado de sinergia. Com base nestas características é que o aparelho locomotor se torna capaz de produzir força. O fator neural relacionado ao ganho de força, em muitas literaturas, é referenciado com adaptação neural. A adaptação neural diz respeito a uma séria de alterações ocorridas na forma como o sistema nervoso aciona o sistema muscular durante uma exigência de força. No início deste capítulo, foi descrito a forma como o sistema nervoso estimula o sistema muscular quando uma força máxima torna-se necessária, mas quando a pessoa não é treinada em força, a estimulação do sistema muscular não é ideal e pode ser melhorado. É exatamente disso que trata a adaptação neural. Uma melhora no comando, no uso do sistema muscular, permitindo um aumento na produção de força. O mecanismo de ganho de força via fatores neurais, ou seja, a adaptação neural ao treinamento de força pode ocorrer de várias formas e por meio de vários mecanismos. Atualmente, nem todas as formas nas quais as adaptações neurais podem ocorrer, nem os mecanismos através dos quais essas adaptações ocorrem são plenamente compreendidas, mas existem alguns indicadores e algumas evidências desse processo complexo que envolve as adaptações neurais. Essas adaptações aparecem sistematizadas e organizadas segundo literaturas que as descrevem e, conforme na nossa compreensão, tais mecanismos estariam de forma mais objetiva e clara organizados (FLECK e KRAEMER, 1999; ZATSIORSKY, 1999; ENOKA, 2000; BRENTANO e PINTO, 2001; NORDIN e FRANKEL, 2003; BARROSO, TRICOLI e UGRINOWITSCH, 2005; SALE, 2006). Mecanismos intramusculares de adaptação: • Aumento de freqüência de disparo de potenciais de ação. • Aumento do sincronismo no recrutamento das unidades motoras. Mecanismos intermusculares de adaptação: • Melhor sinergia entre os músculos agonistas. • Menor acionamento de mecanismos inibitórios de proteção. • Diminuição no déficit bilateral e Mecanismo de pré-ativação antagonista. Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 16 Mecanismos intramusculares de adaptação Quando a pessoa é destreinada, ela não é capaz de recrutar as maiores unidades motoras do músculo. Isso restringe a capacidade máxima que esta pessoa será capaz de produzir. A pessoa tem as unidades motoras capazes de produzir mais força, mas o sistema nervoso não é capaz de acessá-las. Uma suposição para explicar este comportamento pode ser a limitação do sistema nervoso em mandar uma alta freqüência de disparo de potenciais de ação, impossibilitando o acionamento de parte das unidades motoras de fibras Tipo2x. Consequentemente, a produção de força máxima estará restrita às unidades motoras que o sistema nervoso é capaz de recrutar (FLECK e KRAEMER, 1999). A ordem e a sequencia das adaptações neurais conhecidas não foi, até o momento, adequadamente classificadas, mas, uma vez que o recrutamento da maior parte das unidades motoras grandes depende de uma frequência alta de disparo de potenciais de ação, é possível que esta adaptação seja uma das primeiras a ocorrer. Com este mecanismo de adaptação intramuscular de aumento na frequência de disparo de potenciais de ação, um número significativamente maior de unidades motoras será recrutado, podendo assim ser influenciadas pelo treinamento, e maior possibilidade de alcançar a força máxima de cada unidade motora será possível. Isso resultará numa maior magnitude de força será produzida (ZATSIORSKY, 1999). Portanto, o menor fator hipertrófico inicial, num período de treinamento de força, pode estar relacionado à incapacidade de recrutar grande quantidade de unidades motoras, em particular as fibras tipo 2x (FLECK e KRAEMER, 1999). Outra adaptação neural o aumento no sincronismo do recrutamento das unidades motoras. Geralmente, o recrutamento não é sincronizado, pois para a manutenção e o ajuste de forças submáximas e para a precisão na realização da tarefa, o recrutamento é mais eficiente quando feito de forma alternada e não sincronizada. Por outro lado, se um número maior de unidades motoras for solicitado para realizar força simultaneamente, a produção de força será maior (ZATSIORSKY, 1999). Mecanismos intermusculares de adaptação A coordenação intermuscular pode ser pensada como uma sinergia que sincroniza melhor os músculos que podem contribuir para a produção de força num determinado movimento. Vale lembrar que cada músculo que atua numa articulação, em um mesmo movimento articular, tem comprimentos musculares diferentes e braços de alavanca diferentes. Isso faz com que capacidade de produzir torque de cada músculo ocorre em amplitudes de movimento ligeiramente diferentes (HALL, 2009). Por isso, coordenar adequadamente as ações musculares permite maior produção de força. Contudo, a coordenação intermuscular também depende da complexidade do movimento. Geralmente em exercícios de treinamento de força tradicionais, movimentos altamente específicos são escolhidos para isolar as ações musculares e, assim, promover a estimulação bem direcionada às necessidades específicas de cada músculo. Movimentos isolados são capazes de aumentar a coordenação intermuscular, mas de forma aparentemente específica à característica da tarefa. A coordenação intermuscular obtida por meio destes exercícios isolados parece não refletir numa melhor coordenação intermuscular em situações de realização de movimentos complexos (ZATSIORSKY, 1999). Geralmente o treinamento de força tradicional envolve o treinamento do músculo isoladamente, e não de forma global. Talvez, esse tenha sido o motivo pelo qual o treinamento funcional ganhou tanta popularidade. Claro que isso não significa que o treinamento tradicional de força deva ser substituído, pois ainda existe a possibilidade de treinar o músculo isoladamente para depois treinar a sua capacidade de atuar em movimentos complexos. Isso também não significa que o treinamento funcional seja mais eficiente para o ganho de força específico de determinados grupamentos musculares. Movimentos mais complexos que envolvem a estimulação de mais de uma capacidade motora, eventualmente acabam por estimular menos um determinado grupamento muscular em função da complexidade do exercício de treinamento. A discussão sobre treinamento funcional é extensa e envolve Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 17 diversos fatores que devem ser discutidos de forma mais aprofundada. Como não é objetivo neste momento discutir mais extensamente o treinamento funcional, o mesmo merece ser abordado em outro momento, em um módulo específico. Outro mecanismo intermuscular de adaptação neural, diz respeito ao menor acionamento de mecanismos inibitórios de proteção. Esse mecanismo diz respeito à inibição da ação dos receptores sensoriais Órgãos Tendinosos de Golgi (OTG) (Figura 12). Os receptores sensoriais tem a funçãode prover informações acerca do estado, disposição e posição, por exemplo, do aparelho locomotor. Um tipo de receptor sensorial desta natureza são os OTGs. Os OTGs são compostos por uma conexão de neurônios aferentes localizada no tendão e na aponeurose de inserção. Estes sensores são sensíveis às tensões produzidas nas fibras de colágeno nas quais os neurônios aferentes dos OTGs estão inseridos. Portanto, em situações de estiramento das fibras de colágeno, como, por exemplo, em situações de contração muscular intensa, os receptores sensoriais são ativados, em intensidade progressivamente maior, quanto maior for a tensão muscular produzida (ENOKA, 2000). Figura 12: Ilustração dos Órgãos Tendinosos de Golgi, com sua inervação e o mecanismo arco reflexo de desencadeia o reflexo miotático inverso ou invertido. Fonte http://www.efdeportes.com/efd143/treinamento- pliometrico-dos-voleibolistas.htm Os OTGs são responsáveis por um reflexo de proteção contra tensões musculares excessivamente altas, que apresentam certa possibilidade de promover uma lesão. O reflexo desencadeado por estes receptores sensoriais se chama reflexo miotático inverso ou invertido. Uma vez que ele protege a estrutura contra lesões por contrações musculares excessivamente fortes, quando ocorre o acionamento dos OTGs, o resultado será uma inibição da produção de força, no músculo agonista, e inicia a produção de força nos músculos antagonista deste movimento (BARROSO, TRICOLI e UGRINOWITSCH, 2005; HALL, 2009). Portanto, os OTGs são acionados em forças máximas em baixa velocidade, como ocorre no treinamento de força, inibindo a ação muscular agonista e ainda ativando a musculatura antagonista. Isso prejudica a produção de força. Uma adaptação neural importante é a inibição dos mecanismos de proteção, que resultará na manutenção da atividade alta do músculo agonista e a não ativação do músculo antagonista, que por sua vez, desaceleraria o movimento ou ofereceria resistência a ele (FLECK e KRAEMER, 1999; SALE, 2006). Por último, outras interveniências na produção de força por meio dos fatores neurais, podem ser observadas nos conceitos de déficit bilateral e pré-ativação antagonista (FLECK e KRAEMER, 1999). O déficit bilateral diz respeito à diferença de carga mobilizada quando o movimento é realizado unilateralmente e alternadamente, em relação ao movimento realizado bilateralmente. A soma das cargas mobilizadas nos dois membros superiores, em movimentos realizados alternadamente, será maior do que quando os dois membros superiores forem movimentados bilateralmente e simultaneamente. Por exemplo, se a carga mobilizada for de 10kg em cada mão, em movimentos alternados, quando o movimento for feito bilateralmente e simultaneamente, a carga possível não será de 20kg (10kg + 10kg), mas sim uma carga menor, por exemplo 16kg. Há a sugestão de que isso se deva à ativação de mecanismos inibitórios de proteção, como os OTGs. Embora a compreensão do mecanismo de funcionamento do déficit bilateral não Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 18 esteja completamente compreendida, o mesmo sofre efeito do treinamento, significando que a diferença entre as forças unilaterais e alternadas e as bilaterais e simultâneas, pode ser diminuída. Isso significa que para aumentar a transferência do treinamento de força para uma determinada modalidade em questão, torna-se importante identificar de que forma o atleta será exigido na realização dos gestos esportivos, e caso os movimentos ocorram bilateralmente, é mais indicado que exercícios que apresentem a mesma característica sejam escolhidos para potencializar o ganho de força (FLECK e KRAEMER, 1999). A pré-ativação antagonista consiste em realizar um movimento com alta exigência de força previamente com o músculo antagonista, antes do movimento efetivamente desejado. Por exemplo, imagine que o objetivo seja fazer o máximo de força possível ou elevar a máxima carga possível em flexão de cotovelo. Nesta situação, se uma grande quantidade de força for produzida com os extensores de cotovelo primeiramente, a carga mobilizada será maior na flexão subseqüente. A explicação para este fenômeno parece ser via ativação de OTGs, pois quando os mesmos são ativados, o mecanismo de proteção do reflexo miotático invertido envolve a diminuição da atividade agonista e a estimulação do músculo antagonista, que no caso será o músculo agonista no movimento efetivamente de interesse. O mecanismo de funcionamento deste fator neural ainda não se encontra completamente compreendido. Esse fenômeno parece ser apenas agudo, não sendo verificados na literatura efeitos crônicos. Portanto, não está bem explicado como a pré- ativação antagonista pode participar no ganho crônico de força e no aumento de massa muscular (FLECK e KRAEMER, 1999). Efeitos de adaptações estruturais nas características biomecânicas do músculo A produção de força pode, também, ser influenciada pela disposição da fibra no ventre muscular. Para entender este conceito, torna-se necessário relembrar os tipos diferentes de arquiteturas musculares, visto no módulo de mecânica dos tecidos. Os músculos podem apresentar dois arranjos ou arquiteturas diferentes: Fusiforme ou Peniforme. Os músculos Fusiformes apresentam fibras musculares dispostas paralelamente ou longitudinalmente dispostas ao tendão do músculo. Já os músculos Peniformes apresentam suas fibras dispostas obliquamente ao tendão deste músculo. Músculos Fusiformes são capazes de produzir tensão em um comprimento maior e, dessa forma, eles produzem tensão muscular em uma amplitude de movimento maior. Isso se deve ao fato das fibras musculares destes músculos serem mais longas que as fibras de músculos Peniformes. Por outro lado, os músculos Peniformes produzem maior magnitude de tensão que os Fusiformes. Isso se deve à maior área de secção transversa fisiológica (PCSA) que os músculos Peniformes apresentam. Por apresentarem fibras dispostas obliquamente ao tendão, o corte transverso deverá ser feito perpendicularmente à fibra muscular. Assim, estes músculos apresentarão maior quantidade de fibras numa área de secção transversa maior (HAMILL e KNUTZEN, 1999; NORDIN e FRANKEL, 2003). Embora a organização oblíqua das fibras musculares permita uma maior área de secção transversa fisiológica, este arranjo de fibras faz com que cada fibra muscular, dos músculos Peniformes, diminua sua eficiência em promover tensão na direção do movimento. Num músculo Peniforme, as fibras musculares irão produzir certa quantidade de Força (FF), mas a direção desta força estará na direção da fibra muscular, que não é a mesma direção na qual o osso será tracionado pelo encurtamento da fibra. Isso significa que apenas uma parte da força produzida pela fibra irá efetivamente gerar força no tendão (FT) e produzir movimento (CHALLIS, 2004). A Figura 13 ilustra esta relação entre a força produzida pela fibra e a força aplicada sobre o tendão. A força no tendão dependerá da variável conhecida como ângulo de penação (a), significando que a força aplicada no tendão será igual à força produzida pela fibra muscular multiplicado pelo cosseno no ângulo de penação da fibra (Conforme Figura 13). Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 19 Figura 13: Ilustração do ângulo de penação da fibra muscular (a) interferindo na quantidade de força produzida que a fibra (FF) exercerá sobre a força aplicada sobre o tendão (FT) para produzir movimento. Adaptado de CHALLIS (2004). Portanto, quanto maior for o ângulo de penação, menor será a contribuição que cada fibra muscular terá à realização de tensão para produzir movimento (KAWAKAMI, 1993; CHALLIS, 2004). Anteriormente, foi discutido que a força depende de dois fatores, neurais e hipertróficos. Quando ocorre a hipertrofia muscular, essa se manifestapor meio do aumento no tamanho e no número de miofibrilas, resultando em aumento da área de secção transversa da fibra muscular. Essa hipertrofia aumenta a capacidade de produzir força do músculo, porém existe uma ressalva. Para que ocorra o aumento na área de secção transversa da fibra muscular, o ângulo de penação do músculo terá que aumentar que, por sua vez, afetará a eficiência da fibra muscular em produzir força sobre o tendão, pois quanto maior for o ângulo de penação, menor é a contribuição de força da fibra a favor do movimento (AAGAARD et al., 2001). Portanto, observa-se um fator positivo para o aumento da força, que é o aumento da quantidade de proteínas contráteis na fibra muscular, e um fator negativo que é o aumento do ângulo de penação da fibra, diminuído a contribuição da força produzida pela fibra para a força aplicada sobre o tendão (IKEGAWA et al., 2008). Aparentemente, o aumento de proteínas contráteis se sobrepõe ao aumento do ângulo de penação, por isso, o fator hipertrófico, como um todo, promove o aumento de força. É possível observar que o aumento do tamanho do músculo, está associado ao aumento de força, mas parece que a relação não é 100% direta, pois, não são as pessoas com maior massa muscular que apresentam maior magnitude de força. Veja por exemplo, a massa muscular de halterofilistas olímpicos ou basistas, em relação com fisiculturistas. Não se sabe efetivamente qual a relação ideal de aumento de massa muscular e relação ao aumento otimizado de força, mas parece que em dado momento do treinamento, os objetivos de força máxima e hipertrofia, parecem se distanciar. Tornam-se necessários mais estudos para que seja possível determinar uma relação ideal entre hipertrofia e aumento de força. Torque & Alavancas aplicados ao Treinamento de Força É impossível discutir produção de força no aparelho locomotor, sem o entendimento da forma através da qual o músculo esquelético é capaz de produzir movimento em associação com os ossos do aparelho locomotor, produzindo torques nas articulações. O torque é uma força que gera um movimento de rotação. O torque resulta do produto dessa mesma força com o braço de alavanca (T = F x d^). O braço de alavanca é uma distância medida em metros a partir da linha de ação da força (direção da força) até o eixo de rotação. Esta distância é perpendicular desde a linha de ação da força ao eixo de rotação, ou seja, é a menor distância que une a linha ao eixo. Uma vez que todos os movimentos articulares são movimentos de rotação, isso significa que os músculos do corpo produzem força (tensão) que geram torques nas articulações. Identificar o braço de alavanca da força muscular não é tarefa fácil. Para tanto, buscou-se sistematizar a determinação do braço de alavanca para a análise que virá a seguir dos exercícios de treinamento de força. Os passos descritos a seguir representam uma tentativa de facilitar a determinação do braço de alavanca. Conforme, o raciocínio for sendo incorporado, sugere-se que estes Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 20 passos sejam abandonados. Para determinação do braço de alavanca recomenda-se seguir os seguintes passos: 1. Identificar o eixo de rotação ou os eixos caso haja mais de um. O eixo de rotação é o ponto entorno do qual o movimento de rotação irá ocorrer. No corpo humano, geralmente o eixo de rotação é o centro da articulação em movimento. 2. Identificar a força que irá produzir o torque. Cada força pode produzir um torque e, no caso dos exercícios de treinamento de força, geralmente serão observadas forças musculares e forças pesos, dos segmentos e dos pesos mobilizados. 3. Identificar o ponto de aplicação da força, ou seja, a partir de qual ponto, as forças identificadas no sistema serão aplicadas. Quando a força é muscular, a tensão produzida será aplicada no ponto de inserção do músculo. Se a força for o peso de um dos segmentos do corpo, o ponto de aplicação da força será o Centro de Massa do segmento ou do conjunto de segmentos do corpo. Já se a força for o peso de um halter, uma barra, um aparelho ou qualquer objeto que deseje movimentar, o ponto de aplicação da força está no centro de massa do objeto. Entretanto, em muitas situações de realização de exercício de treinamento de força, o ponto de aplicação sobre o corpo será no ponto de contato do objeto sobre o corpo. Por exemplo, a força peso de uma barra de agachamento será aplicada sobre os ombros. 4. Determinar e traçar a linha de ação da força ou a direção da força. A direção de uma força corresponderia, num exemplo, à Rua, que determina a direção para o qual o carro irá se deslocar. Já se o carro se desloca para a direita ou para a esquerda, nesta Rua, isso corresponde ao sentido de deslocamento. Se o carro fizer uma conversão numa esquina para outra Rua perpendicular, a direção do deslocamento do carro será modificada. A linha de ação da força muscular corresponde à direção para onde as fibras musculares em conjunto irão tracionar o tendão e o osso. No caso de fibras dispostas longitudinalmente, a direção da força é a direção da fibra, já em fibras dispostas obliquamente, a direção da força, em geral, será a direção da Força no Tendão (FT), conforme visto na discussão sobre ângulo de penação. A linha de ação da força peso será sempre na direção para a qual a aceleração da gravidade irá tracionar a massa do objeto ou segmento do corpo. Uma das exceções ocorrerá quando a massa do objeto estiver presa a uma corda, cabo ou elástico. Neste caso, a direção da força será exatamente a direção do cabo, etc. 5. Traçar a distância perpendicular entre a linha de ação da força ao eixo de rotação. Essa distância traçada é o braço de alavanca que multiplicado à magnitude da força, produzirá o torque muscular. O braço de alavanca, portanto é uma reta que une a linha de ação da força ao eixo de rotação. Dessa forma, o braço de alavanca corresponde a menor distância entre a linha e o eixo de rotação, o que significa que a reta que corresponde ao braço de alavanca forma um ângulo de 90º com a linha de ação da força e passa pelo eixo de rotação. Observe o exemplo de determinação do braço de alavanca presente na Figura 14, em que o músculo bíceps braquial produz um torque muscular. Seguindo os passos sugeridos para determinar o braço de alavanca, nota- se que a articulação que será mobilizada é o cotovelo, portanto esta articulação será o eixo de rotação do nosso sistema (passo 1). Neste exemplo, trata-se de uma força ou tensão muscular (Fm), que se encontra representada pela seta, sobre o músculo (passo 2). Esta força muscular será aplicada na inserção deste músculo (representada pela linha horizontal em vermelho) gerando uma tração sobre o osso (passo 3). A força será aplicada na direção exata do músculo, conforme representado pela direção da seta. Portanto, a linha de ação da força corresponderá a uma linha imaginária que passa sobre a seta da força muscular, conforme exemplificado na Figura 14, pela linha vermelha (passo 4). Por conta disso, o braço de alavanca desta força é a distância indicada pelo símbolo d^, que corresponde à distância perpendicular da linha de ação da força muscular ao centro de rotação (passo 5). O torque muscular será a força muscular (Fm), multiplicado pelo braço de alavanca que este músculo apresenta até o centro da articulação do cotovelo (d^). Este torque muscular terá a tendência de fazer um movimento em flexão do cotovelo. Contudo, o resultado final do movimento dependerá dos demais torques externos que atuam sobre a articulação do cotovelo. Isso significa que sempre haverá mais de um torque aplicado sobre uma mesma articulação. Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 21 Figura 14: Ilustração de um sistema de alavanca, na qual um bíceps braquial produz um torque muscular (Tm) sobre a articulação do cotovelo (centro de rotação). Osnúmeros de 1 a 5 representam os passos sugeridos para a determinação do braço de alavanca, que por sua vez, permitirão o cálculo do torque muscular. Este torque deriva do produto da força muscular (Fm) com o braço de alavanca deste mesmo músculo (d^) para a articulação do cotovelo. Adaptado de HALL (2009). Em situações reais de execução de movimento, mais de um torque será observado sobre o corpo humano, porque todos os corpos sofrem a ação da gravidade que acelera os mesmos na direção do centro da Terra. Assim, continuamente os corpos estão sobre a ação da aceleração da gravidade, gerando assim um torque relacionado à força peso. Isso significa que constantemente os músculos do aparelho locomotor devem se opor a este torque gerado para que uma determinada postura adotada possa ser mantida ou para que um movimento desejado possa ser realizado. Portanto, no movimento humano sempre haverá no mínimo duas forças aplicadas sobre os segmentos do corpo, produzindo cada uma, um torque sobre as articulações. Conforme definido anteriormente, o músculo produzirá um torque muscular ou potente, com características que dependem da capacidade de produzir tensão deste músculo e do braço de alavanca que o mesmo apresentará ao longo da amplitude de movimento. Já o peso dos objetos e segmentos do corpo produzirá o torque do peso ou resistente que, por sua vez, dependerá da magnitude da força peso e braço de alavanca desta força. A Figura 15 representa uma situação na qual ocorre a interação destes torques produzidos por forças de diferentes naturezas (HALL, 2009). Invariavelmente, as forças peso do antebraço (FB) e do halter (FC) estão produzindo um torque no sentido de estender o cotovelo, ou seja, um torque em extensão e de magnitude correspondente ao produto da FB com o braço de alavanca do mesmo (b), no caso do torque B (TB), e ao produto da FC com o braço de alavanca do mesmo (c), no caso do torque C (TC). Se opondo a TB e TC, está a força muscular (FA), produzindo um torque flexor na articulação do cotovelo. A magnitude de TA será o produto da FA com o seu respectivo braço de alavanca (a). Portanto, nota-se que cada força de um sistema apresentará seu respectivo braço de alavanca capaz de gerar seus torques correspondentes (SMITH, WEISS e DON LEHMKUHL, 1997). Figura 15: Representação do Torque produzido sobre a articulação do cotovelo pelas forças peso do antebraço (B) e do halter (C) e pela força muscular (A). Cada força apresenta um braço de alavanca representado pelas letras minúsculas a (força muscular), b (peso do antebraço) e c (peso do halter). Adaptado de HALL (2009). Os movimentos no exemplo citado anteriormente serão consequência da relação do torque flexor (TA) com os torques extensores (TB + TC). Quando o torque flexor for igual à soma dos torques extensores (TA = TB + TC), o resultado será uma contração isométrica por parte do músculo em questão, o bíceps braquial. Já, para que ocorra um encurtamento do músculo (uma contração concêntrica), a força muscular terá que aumentar a fim de tornar o torque flexor maior que a soma dos torques extensores (TA > TB + TC). Por outro lado, para que ocorra o alongamento muscular (uma contração excêntrica), a força muscular terá que diminuir a ponto do torque flexor se tornar menor que a soma dos torques extensores (TA < TB + TC). Portanto, nota-se que o resultado do movimento Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 22 realizado na articulação, no sistema de alavancas, depende predominantemente da produção de força muscular. A característica das alavancas em uma determinada articulação é imutável. Por outro lado, há uma variação na capacidade de cada músculo de produzir torque nos diferentes tipos de alavancas do corpo, que está relacionada às formas específicas do músculo de produzir tensão ao longo da amplitude de movimento. Essa variação está associada às alterações no braço de alavanca dos diferentes músculos, o qual pode ser classificado como ascendente (aumentar continuamente ao longo da amplitude de movimento), descendente (diminuir progressivamente) ou ascendente-descendente (aumentar até certa amplitude e depois diminuir progressivamente até a amplitude total). Uma vez que a relação entre os torques musculares e dos pesos depende da magnitude da força produzida e dos seus respectivos braços de alavanca e, que o braço de alavanca do músculo varia ao longo da amplitude de movimento de forma constante, as exigências de torque muscular serão essencialmente reguladas pelas alterações resultantes da variabilidade no toque do peso – tanto no que se refere à magnitude da força peso, quanto à localização do seu ponto de aplicação. Uma vez relembrados estes conceitos, vamos investigar a aplicação dos mesmos no treinamento de força. Na verdade, o que explica a forma pela qual os exercícios de treinamento de força permitem sobrecarregar o aparelho locomotor, reside na compreensão do conceito de torque e alavanca. O raciocínio é relativamente simples e envolve usar aparelhos, pesos livres, molas ou elásticos para produzir torques resistentes maiores que por sua vez exigirá torques musculares maiores. Para entender melhor essa relação, observe um exercício relativamente simples para o fortalecimento do músculo tríceps braquial (Figura 16). Figura 16: Fotos ilustrativas dos momentos iniciais (esquerda) e finais (direita) do exercício Tríceps coice, com a ilustração do eixo de rotação ( ), a força peso do halter ( ), a linha de ação ( ), o braço de alavanca dessa força peso ( ) e o torque produzido pelo peso ( ). O exercício da Figura 16, conhecido como Tríceps coice pode ser realizado de mais de uma forma, mas invariavelmente, todas as variações envolvem a realização da flexo-extensão do cotovelo sustentando um peso, no caso um halter. Primeiramente, para facilitar a análise, o sistema que consiste do aparelho locomotor e do halter será simplificado, pois nessa condição, há a necessidade de vários grupos musculares estabilizando as várias articulações do corpo para a manutenção da postura observada. Também serão simplificados os pesos que o músculo Tríceps braquial terá que mobilizar. Portanto, nessa situação nos referimos a um halter produzindo um torque resistente e um músculo produzindo um torque potente para gerar movimento. Note na Figura 16 que na posição inicial, um elemento importante do torque resistente é alterado, o braço de alavanca. Encorajamos os leitores a identificar o braço de alavanca sem a necessidade da sistematização exposta anteriormente neste tópico, mas caso exista dificuldade ainda, para facilitar use os cinco passos para determinar o mesmo. Ao determinar o braço de alavanca nos dois instantes, observa-se que no instante inicial do exercício, o braço de alavanca do halter ou resistente é praticamente zero na articulação do cotovelo, o significa que o peso está promovendo uma tração no segmento antebraço, mas o torque resistente do peso sobre o cotovelo é praticamente zero. Isso significa que para manter o cotovelo imóvel, o torque muscular também não terá que ser de grande magnitude, ou seja, não há a exigência de grande força nesse instante. Porém, conforme a pessoa estende o cotovelo, o braço de alavanca se torna cada vez maior, tornando-se máximo com a extensão total do cotovelo. Com isso, tem-se que na amplitude de movimento deste Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 23 exercício, o torque resistente será máximo na extensão total. Portanto, caso se queira manter uma isometria nesta amplitude articular do cotovelo, o torque muscular terá que se igualar ao torque resistente e isso significa que o torque muscular terá que ser maior na extensão total do cotovelo do que na amplitude de 90º de flexão do cotovelo. Quanto mais o cotovelo se estende, maiorserá a estimulação dos extensores do cotovelo para fazer força. Nota-se, por este exemplo que os músculos exigidos para produzir força em um exercício não se encontram em ativação máxima ao longo da amplitude máxima de movimento no exercício, mas há um ângulo articular no qual esta ativação será maior. Isso nos leva a algumas considerações: 1. O torque resistente não é uniforme ao longo da amplitude de movimento, quando a resistência é um peso livre. Se considerado que a massa do objeto e a aceleração da gravidade não se alteram, observa-se que a força peso do objeto é constante. Por isso, o que determina as variações no torque resistente é a mudança no comprimento do braço de alavanca do peso. Portanto, resumindo o conceito, observa-se que quanto maior for o braço de alavanca do peso, maior terá que ser a ativação muscular para promover um torque muscular que permita sustentar ou elevar o objeto contra a ação da gravidade. 2. Identificar o momento da execução do exercício no qual o braço de alavanca é maior permite saber quando o músculo terá maior dificuldade no movimento. Assim, no exemplo citado, conforme a pessoa for cansando, ela terá dificuldade de estender o cotovelo completamente. Com a fadiga muscular precoce no exercício, a pessoa passa a não conseguir estender o cotovelo completamente ou inicia algum movimento compensatório para que o peso continue a subir até a mesma amplitude inicial. Ambas as situações não são adequadas e a pessoa sobrecarrega desnecessariamente demais estruturas do aparelho locomotor. Por isso, é melhor que a série seja interrompida, pois ela não proporcionará o efeito desejado. 3. A análise do braço de alavanca permite identificar qual o momento no qual a pessoa apresentará maior dificuldade na amplitude do movimento, permitindo que auxílio seja prestado nessa amplitude, no caso de treinamento de força em alta intensidade, ou que se possa ter cuidado, quando eventualmente um mecanismo de proteção for acionado. Figura 17: Fotos ilustrativas dos momentos iniciais (esquerda) e finais (direita) do exercício Tríceps testa, com a ilustração do eixo de rotação ( ), a força peso do halter ( ), a linha de ação ( ), o braço de alavanca dessa força peso ( ) e o torque produzido pelo peso ( ). Na Figura 17, observa-se outro exemplo, em um outro exercício de treinamento de força voltado para fortalecimento dos extensores do cotovelo. Novamente o exercício está dividido em situação inicial (esquerda) e final (direita). Nesta situação de exercício, também se observa que o braço de alavanca do peso é praticamente zero, na condição inicial, mas neste caso, o cotovelo se encontra em extensão total. Já com o cotovelo em flexão de 90º, o braço de alavanca do peso é máximo. Com isso, observa- se que o torque resistente será máximo na amplitude de 90 graus de flexão. Isto significa que é nesta situação que o músculo tríceps braquial, por exemplo, terá que produzir maior torque para controlar a articulação do cotovelo. Portanto, considerando os dois exemplos de exercícios de tríceps apresentados anteriormente (Figuras 16 e 17), é possível notar que a capacidade de produção de torque pelo músculo tem características invariáveis, pois depende da capacidade de produzir tensão, determinada pelo comprimento no qual o músculo se encontra, e do tamanho do braço de alavanca do músculo para a articulação em questão, que também se altera ao longo da amplitude de movimento. O torque resistente, por sua vez, depende da força peso da resistência usada, por exemplo, e do braço de alavanca que esta força apresenta até a articulação. Este torque resistente não é fixo e imutável, mas sim dependente do posicionamento do corpo, do exercício em questão, do tipo de resistência usado e da característica do aparelho. Isso significa que em alguns exercícios, o torque resistente pode ser máximo na extensão total do cotovelo, como no tríceps coice (Figura 16), ou na flexão Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 24 de cotovelo de 90º, como no tríceps testa (Figura 17). Essa análise é importante, pois determina a amplitude de movimento no qual os músculos em questão terão que produzir mais torque e essa será a amplitude na qual a pessoa terá maior dificuldade e na qual ela irá realizar compensações caso os músculos agonistas não suportem a exigência imposta. Outro fator que interfere na capacidade do músculo em produzir torque para movimentar um objeto é o tipo de alavanca que o músculo apresenta na articulação, em relação ao peso. No corpo humano, os três tipos de alavancas existentes podem ser observados: interfixa ou de primeira classe; interresistente ou de segunda classe; e, interpotente ou de terceira classe (HAY, 1993; HAMILL e KNUTZEN, 2003) (Figura 18). A grande maioria das alavancas do corpo humano é interpotente, mas as outras alavancas também podem ser observadas. Cada uma das alavancas apresenta uma característica específica, que já foi discutida anteriormente. Figura 18: Representação dos três tipos de alavancas possíveis: interfixa, interresistente e interpotente. Estas alavancas representam a disposição distinta que seus elementos, eixo, força muscular (M) e força peso (P), podem apresentar. Adaptado de HALL (2009) e http://www.crescentok. com/staff/jaskew/ISR/anatomy/anatomy1/unit8.htm. A alavanca interresistente apresenta relativa facilidade em movimentar a resistência e, por isso, esta alavanca caracteriza-se como sendo ideal para gerar força (vantagem mecânica de força), ou seja, ideal para mobilizar grandes massas. A alavanca interpotente não é ideal para gerar força, pois pequenos aumentos no peso exigem grandes aumentos na força para sustentar o mesmo. Por outro lado, como a resistência encontra-se mais distante do eixo de rotação, a sua velocidade linear será maior, e, por isso, esta alavanca é ideal para gerar velocidade (vantagem mecânica de velocidade). Este tipo de alavanca é a mais comum no corpo humano. A alavanca interfixa não apresenta uma característica previamente definida, pois o eixo pode estar próximo da força muscular e distante do peso ou próximo do peso e distante da força muscular. Nas duas situações a alavanca continua sendo interfixa, porém com características distintas e isso se deve à relação dos braços de alavancas das duas forças deste sistema. Quando o eixo estiver mais próximo da força muscular e mais distante do peso, a força terá dificuldade em mobilizar o peso, porém ao movimentá-la, a velocidade linear do peso será relativamente maior; por isso, ela apresentará características de uma alavanca interpotente, ou seja, de produção de velocidade. Por outro lado, quando o eixo estiver mais próximo do peso e mais distante da força muscular, o braço de alavanca do músculo será maior do que a do peso e, assim, relativa facilidade ocorrerá para movimentar o objeto; por isso, ela apresentará características de uma alavanca interresistente, ou seja, de produção de força (SMITH, WEISS e DON LEHMKUHL, 1997). A característica das alavancas afeta a facilidade que cada músculo apresenta a ser sobrecarregado no treinamento de força. A alavanca interpotente é uma alavanca não apresenta grande vantagem para produção de torque. Por outro lado isso pode ser positivo quando o objetivo for sobrecarregar os músculos presentes nessas alavancas. Por exemplo, o bíceps braquial forma uma alavanca interpotente no cotovelo, o que significa que pequenos aumentos na carga mobilizada exigem aumentos grandes no torque produzido por esse músculo. Por isso, é fácil exigir grande recrutamento de unidades motoras para aumentar a força e a massa muscular. Por outro lado, a alavanca interresistente é uma alavanca que permite vantagem mecânica de força devido ao maior braço de alavanca observado para o músculo. Um exemplo deste tipode alavanca no corpo humano é o observado do tríceps sural para a articulação do tornozelo na posição em pé. Pela vantagem mecânica que o tríceps sural apresenta, torna-se relativamente fácil movimentar grandes cargas, o que é positivo, pois a massa do corpo todo é movimentada por esta articulação. Por outro lado, pode ser desvantajoso do ponto de vista do treinamento do tríceps sural, pois para exigir que um grande número de unidades motoras seja recrutada, a sobrecarga deve ser muito alta e mesmo assim ainda é difícil. A presença da alavanca interresistente ainda é somada a outro fator que favorece a produção de tensão, que é a arquitetura peniforme dos Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 25 dois músculos. Com isso, os torques resistentes podem facilmente ser igualados ou superados, pois o tríceps sural possui a arquitetura que favorece a produção de tensão e a alavanca que permite a vantagem mecânica. Esse pode ser o motivo pelo qual muitas pessoas apresentam dificuldade em hipertrofiar o tríceps sural. Por último, a alavanca interfixa apresenta-se no corpo humano com uma construção que não a favorece para mobilizar grandes cargas, pois os braços de alavanca musculares são bem menores que os da resistência. Exemplo de alavancas interfixas no corpo são as alavancas da coluna e a do tríceps braquial para o cotovelo. Portanto, as alavancas interfixas do corpo humano apresentam características semelhantes a alavancas interpotentes. Para concluir a discussão acerca dos conceitos básicos de biomecânica que afetam a prática do treinamento de força, resta discutir brevemente as características da técnica de pesquisa em biomecânica conhecida como eletromiografia, que permite identificar e quantificar as ativações musculares. Essa é uma técnica amplamente empregada para análise e caracterização das ações musculares em diferentes exercícios do treinamento de força. Entretanto, torna-se necessário conhecer as recomendações para adequada utilização, bem como identificar as limitações para que esse instrumento possa ser usado corretamente na análise dos exercícios de treinamento de força. Análise da atividade muscular A eletromiografia é uma técnica que permite avaliar o sinal elétrico associado à contração muscular. Essa técnica pode ser empregada com intuito de avaliar a intensidade de ativação muscular a partir da realização de diferentes exercícios, investigar a duração da ativação muscular em determinadas tarefas, indicar como o aparelho locomotor coordena o movimento e fornecer índices que possam estar relacionados ao desenvolvimento de fadiga muscular. A análise do sinal eletromiográfico (sinal EMG) para identificação de músculos ativos tem aplicação em diversas áreas do conhecimento como educação física, fisioterapia, biomedicina, medicina, odontologia, entre outras. Nas diferentes áreas do conhecimento, o sinal EMG tem sido empregado para análise da marcha, diagnóstico clínico, validação de modelos matemáticos, controle motor, análise das técnicas desportivas, entre outros fins. Dentre as diversas possíveis aplicações, destaca-se neste texto o emprego do sinal EMG para análise de diferentes exercícios do treinamento de força. A eletromiografia de superfície tem sido amplamente utilizada no treinamento de força para quantificar a atividade muscular em diferentes exercícios, bem como fornecer informações considerando os períodos de ativação muscular e a coordenação entre os diferentes músculos, ou seja, conforme já mencionado anteriormente, entender as sinergias existentes. Todavia, para adequada análise da ativação eletromiográfica, tornam-se imprescindíveis alguns cuidados na coleta e processamento do sinal EMG. O sinal EMG é um sinal estocástico, aleatório, que possui alta variabilidade. Essa variabilidade pode estar associada ao posicionamento e ao tipo do sensor de captação (eletrodo), ao músculo selecionado, ao tipo de contração muscular analisada, ao tipo de movimento realizado, e à repetição da tarefa executada. Para captação do sinal EMG são utilizados eletrodos que podem ser de superfície ou de profundidade, dependendo da localização do músculo que se quer avaliar. Essa escolha também pode ser determinada em função do tamanho de um determinado músculo. Isso ocorre, pois se torna difícil a avaliação de músculos pequenos com eletrodos de superfície. Nesses casos, em função do tamanho do músculo, a área de captação do eletrodo registra atividade de músculos adjacentes, que estão imediatamente ao lado daqueles que se pretende avaliar. Esse registro de músculos adjacentes é conhecido como crosstalk. Eletrodos de profundidade podem ser de agulha ou de fio, os quais permitem a avaliação de músculos pequenos e profundos. Entretanto, para utilizar esse tipo de sensor deve-se conhecer com bastante precisão a localização anatômica para que o registro corresponda corretamente ao músculo que se almeja analisar. Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 26 Eletrodos de superfície são sensores de mais fácil manuseio e emprego, que geralmente são utilizados para avaliar músculos grandes e superficiais. Exatamente por isso, esses sensores são os mais comumente utilizados para análise dos exercícios de treinamento de força. Geralmente são utilizados sensores passivos compostos por um sistema de Ag-AgCl associado a um gel condutor (Figura 19 A), em configuração bipolar (ou seja, é utilizado um par de eletrodos para cada músculo analisado), conforme Figura 19 B. Figura 19. Eletrodo superficial passivo de Ag-AgCl (A); colocação de pares de eletrodos sobre os músculos reto da coxa, vasto medial, vasto lateral e tibial anterior (B). Entretanto, para correto registro é necessária a atenção de alguns procedimentos. Primeiramente, é importante padronizar a localização do sensor para cada músculo, pois isso possibilita a comparação entre diferentes estudos. Para a grande maioria dos músculos analisados são utilizadas as normas de posicionamento recomendadas de acordo com Surface ElectroMyoGraphy for the Non- Invasive Assessment of Muscles (SENIAM), (HERMENS et al., 2002). Essas recomendações podem ser obtidas pelo site http://www.seniam.org. A partir da localização do ponto onde deverá ser posicionado os eletrodos, essa região de colocação do sensor deve ser preparada para reduzir possíveis interferências no sinal. Para tanto, deve ser realizada tricotomia e limpeza da pele, para retirar pêlos e outros resíduos que possam alterar a qualidade do sinal a ser coletado, conforme pode ser observada na região em que foram posicionados os eletrodos na figura 19 B. Após alguns minutos, os eletrodos devem ser posicionados de forma a ficarem alinhados no sentido das fibras musculares, com uma distância centro-a-centro de 2 cm entre os mesmos. Para registro do sinal EMG são utilizados equipamentos chamados eletromiógrafos. Esses equipamentos possuem diversos parâmetros que necessitam de ajustes para correta aquisição do sinal EMG. A figura 20 ilustra um registro do sinal EMG conhecido como sinal bruto, ou seja, um sinal que ainda não passou pelas etapas de processamento que são indicadas para adequada quantificação da atividade mioelétrica. Apenas um registro do sinal EMG é conhecido como burst de ativação, conforme ilustra a figura 20 (A). Figura 20: Sinal EMG: (A) apenas um registro do sinal EMG bruto, conhecido como burst; (B) registros brutos de sinais EMG de sete músculos ao longo do tempo. Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 27 Conforme já discutido em módulo anterior, as etapas mais conhecidas de processamento do sinal EMG são filtragem, retificação, normalização temporal e normalização de intensidade. A normalização de intensidade é fundamental para comparar diferentes exercícios do treinamento de força, diferentes músculose diferentes sujeitos. O procedimento de normalização possibilita a avaliação do nível relativo de ativação muscular, por meio da relação dos valores absolutos da amplitude do sinal EMG expresso como percentual de um valor de referência comum. Para ficar mais claro, vamos a um exemplo: suponha que para realizar um exercício de rosca inversa (Figura 21), o músculo bíceps braquial atinja um valor de 120 mV de ativação enquanto o músculo braquial atinja 80 mV. Sem utilizar o procedimento de normalização teríamos a ideia errônea de que o músculo bíceps braquial teve maior ativação do que o músculo braquial. Mas vamos supor que a CIVM do músculo bíceps braquial seja 240 mV e que a CIVM do músculo braquial seja 100 mV. Quando normalizados em relação à CIVM, o valor relativo de ativação do músculo bíceps braquial será de 50% da CIVM, enquanto que o músculo braquial atingirá 80% da CIVM. Nesse exemplo hipotético, o músculo braquial teria maior intensidade de ativação do que o músculo bíceps braquial, e não o contrário, como imaginado antes da normalização. Figura 21: Figura do posicionamento do antebraço durante a realização do exercício de rosca inversa. Dessa forma para que diferentes exercícios de treinamento de força sejam comparados é fundamental que se faça previamente a normalização de intensidade do sinal. Para ficar mais claro, vamos a outro exemplo hipotético. Suponha que o objetivo seja comparar a ativação do músculo deltoide acromial em dois exercícios: elevação lateral e desenvolvimento. A partir da realização desses dois exercícios se pretende identificar o músculo que possui maior magnitude de ativação. É evidente que nessa situação, não se deve trabalhar com a mesma sobrecarga absoluta, pois isso levaria a interpretações equivocadas. Por exemplo, se o individuo realizar os dois exercícios propostos com a mesma sobrecarga absoluta de 10 Kg, isso poderia representar 70% da intensidade máxima (carga máxima) na elevação lateral e 50% da intensidade máxima do desenvolvimento. Com isso, ao comparar o sinal EMG desses dois exercícios nessa situação seríamos levados a uma interpretação errada de que o músculo deltóide acromial ativa mais na elevação lateral do que no desenvolvimento. Na verdade, essa diferença está relacionada às intensidades relativas diferentes usadas nos dois exercícios. Portanto, para comparar a intensidade de ativação muscular é fundamental que os exercícios sejam realizados na mesma intensidade relativa de cada exercício. Por exemplo, o indivíduo usará 80% de 1RM na elevação lateral comparado a 80% de 1RM no desenvolvimento. Além disso, as intensidades relativas de ativação do deltoide acromial em cada exercício serão relativizadas (normalizadas) por um valor de referência. Nesse exemplo, os sinais EMG de cada exercício realizado a 80% de 1RM serão hipoteticamente normalizados pela CIVM. Vamos supor que o sinal EMG do deltoide acromial no exercício proposto de elevação lateral atingiu 90% da CIVM, enquanto que no exercício de desenvolvimento tenha atingido 75% de ativação. Nessa situação, poderíamos afirmar que o músculo deltoide acromial realmente apresentou maior magnitude de ativação no exercício de elevação lateral quanto comparado ao exercício de desenvolvimento. É claro que deve-se considerar que esse exemplo, além de ser hipotético, apresenta informações simplificadas no que diz respeito à ativação muscular pois foi mencionada a ativação de apenas um músculo. Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 28 O valor de referência mais frequentemente utilizado é o valor da CIVM. A CIVM é obtida posicionando a articulação em determinado ângulo e pedindo que a pessoa realize o máximo de força possível contra uma resistência imóvel. Durante a realização desta contração, será feito um registro por alguns segundos que posteriormente servirá como a atividade máxima que este músculo será capaz de produzir isometricamente. Para cada músculo investigado, esse procedimento deverá ser feito a fim de se ter um valor referencial, que permitirá a comparação dessa atividade máxima com a atividade medida no exercício. Entretanto, esse procedimento apresenta algumas limitações, pois a CIVM pode variar em função da tentativa e em função do ângulo de determinação. Além disso, aplicabilidade do uso de um valor de referência advindo de contrações isométricas para normalizar sinais EMG obtidos em contrações dinâmicas pode ser questionado (FRAGA; CANDOTTI; GUIMARÃES, 2008). Uma vez que o sinal EMG tenha sido processado, variáveis obtidas no domínio do tempo e no domínio de suas frequências são utilizadas para análise. O sinal EMG bruto, conforme mencionado anteriormente, é um sinal aleatório que oscila entre valores positivos e negativos e que apresentará uma duração de atividade dependente do movimento que será realizado. Para que a intensidade e a duração da atividade sejam adequadamente analisadas é importante processar este sinal. A Figura 22 mostra um exemplo de sinal EMG bruto, um sinal retificado e um sinal filtrado, de forma a representá-lo pelo seu envoltório linear. Nesse exemplo, o sinal é apresentado no domínio do tempo, a partir de uma normalização temporal, uma vez que o sinal é apresentado de 0 a 100%. Figura 22: Exemplo de sinal EMG bruto, de sinal EMG retificado, ou seja, apenas com valores positivos e de sinal retificado, mostrando uma suavização da curva de ativação, apenas com seu envoltório linear. Adaptado de AMADIO e DUARTE (1996). A normalização temporal é um procedimento comumente utilizado em atividades cíclicas como marcha, ciclismo e corrida. No exemplo da marcha, se pretende avaliar a ativação de um dado músculo durante determinados ciclos de marcha. Nessa condição, é apresentada a média de, por exemplo, 10 ciclos de marcha. Para tanto, se considera a ativação de 0 a 100%, considerando 0 como o início da passada (toque do calcâneo no solo) e 100% o final da passada (toque subsequente do mesmo pé no solo). Isso é importante para avaliar quando determinados músculos são ativos durante um ciclo da marcha. Procedimento semelhante pode ser utilizado no treinamento de força quando se pretende avaliar o sinal EMG de várias repetições de um determinado exercício, isto é, há ciclos que se repetem de um determinado exercício. Nesse caso, 0 será considerado como inicio de uma repetição e 100% considerado como final de cada repetição. Por meio desse procedimento, a média de 10 repetições, por exemplo, poderá ser apresentada de 0 a 100% do ciclo. No intuito de avaliar quais são os músculos ativos e a intensidade de ativação de diferentes músculos a partir da realização de exercícios de força, geralmente o sinal EMG é analisado no domínio do tempo. Basicamente, os dois maiores focos de interesse na utilização do sinal EMG aplicada ao treinamento de força é identificar quais Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 29 exercícios possuem maior magnitude de ativação muscular ou qual exercício promove maior tempo de ativação em altas intensidades. As variáveis de análise mais comuns são o valor de pico, o valor médio, o valor da integral do sinal EMG (IEMG) e o valor de Root Mean Square (RMS). A maioria dos estudos que investigam a intensidade de ativação muscular em exercícios do treinamento de força, utiliza como parâmetro de análise o valor RMS ou o valor IEMG. O valor RMS é considerado um bom indicador da magnitude do sinal EMG e representa o cálculo da raiz quadrada da média dos quadrados dos valores instantâneos do sinal original. Dito de outra forma mais simplificada, os valores EMG são expostos a três etapas: (1) os valores EMG são elevados ao quadrado; (2) é calculada a média desses quadrados; (3) é extraída a raiz quadrada dessa média. Já, o valor IEMG representa o cálculo da área abaixo da curva.Uma representação da obtenção desses dois valores a partir de uma janela do sinal EMG é apresentada na Figura 23. Nos dois casos o resultado será um valor numérico que representará a intensidade da atividade EMG. Figura 23: Representação do cálculo do valor de IEMG em uma janela de 20 a 40% do ciclo de ativação e do cálculo do valor RMS em uma janela de 60 a 80% do ciclo de ativação. O procedimento de normalização temporal torna-se essencial quando o objetivo é calcular o valor de IEMG. O valor IEMG (assim como o valor RMS) é considerado um parâmetro de intensidade de ativação. Mas para que esse valor seja empregado corretamente, os dados a serem comparados precisam estar em um mesmo intervalo de tempo, já que esse intervalo será considerado como cálculo da área. Caso isso não ocorra, o sinal EMG proveniente da condição em maior intervalo de tempo poderá resultar em um maior valor de IEMG, sem que necessariamente haja maior intensidade de ativação. Vamos a dois exemplos para ficar mais claro. No primeiro exemplo, vamos utilizar a curva do sinal EMG apresentada anteriormente na figura 23. Suponha que tenhamos o objetivo de comparar a intensidade de ativação de dois momentos desse sinal por meio do cálculo do valor IEMG. Para primeira condição calcularemos o valor IEMG de 20 a 40% e para segunda condição calcularemos o valor IEMG de 60 a 100%. Nessa situação, encontraremos maior valor de IEMG na segunda condição pela maior área (em função do maior tempo considerado). Entretanto, a magnitude de ativação na segunda condição não foi maior que na primeira. Portanto, quando comparamos condições com intervalos de tempo diferentes podemos ter interpretações equivocadas. Agora imagine a seguinte situação, ilustrada na figura 24: você quer comparar uma repetição de dois exercícios (A e B) por meio do cálculo da IEMG. Mas suponha que a repetição do exercício A tenha duração de 5s enquanto que a repetição do exercício B tenha duração de 3s. É possível que o valor IEMG seja maior no exercício A do que o exercício B, sem que necessariamente a intensidade de ativação seja maior. Nessa situação torna-se indispensável considerar o período de cada repetição como 100%, para só então calcular o valor IEMG entre as duas condições. Figura 24: Representação do cálculo da IEMG em dois exercícios (A e B), em duas condições (1 e 2). A condição (1) ilustra a quantificação da IEMG para uma repetição do exercício A com duração de 5s e para uma repetição do exercício B com duração de 3s. A condição (2) ilustra a quantificação da IEMG dos exercícios A e B após procedimento de normalização temporal. Dessa forma, entender os princípios básicos de obtenção e processamento do sinal EMG torna-se importante para correta análise da ativação muscular a partir da realização de diferentes exercícios de força. Isso possibilita melhor compreender alguns resultados que serão apresentados um pouco mais adiante neste texto. Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 30 CINESIOLOGIA E DESCRIÇÃO DOS EXERCÍCIOS O objetivo deste capítulo é analisar as características cinesiológicas dos principais exercícios usados em treinamento de força. Para tanto, em módulos anteriores, os conceitos de anatomia e cinesiologia básicos foram abordados e discutidos no esqueleto axial e apendicular. As características mecânicas das articulações foram analisadas para que possamos entender de que forma as mesmas movimentam-se entre si, permitindo as amplitudes de movimento (ADM) observadas no corpo humano. Algumas destas questões mecânicas das articulações serão revisadas, mas com o enfoque de entender os efeitos que os exercícios de treinamento de força produzirão nestas articulações e nos músculos esqueléticos. A descrição apresentada no presente módulo foi organizada de forma diferente da tradicional, pois observa-se que em muitas descrições de exercícios o enfoque encontra-se nos próprios exercícios. Essa estratégia promove muitas repetições, pois as posições corporais para a execução dos exercícios são diferentes, mas os movimentos articulares são os mesmos, com eventuais diferenças das direções das forças e das características mecânicas dos torques articulares. Por essa razão, este capítulo será organizado por articulação e movimento articular, ao invés da tradicional divisão por exercícios. Desta forma, os exercícios serão agrupados por movimentos articulares nos planos anatômicos e, posteriormente, as diferenças nas atividades musculares e as características mecânicas serão discutidas. Cintura escapular A cintura escapular é composta pelos ossos esterno, clavícula, escápula e o úmero. Estes ossos irão formar quatro articulações: esternoclavicular, acromioclavicular, escapulotorácica e a articulação glenoumeral, que é a articulação do ombro, propriamente dita (NEUMANN, 2006). A articulação esternoclavicular é composta pela clavícula e o esterno. Esta articulação é a única conexão real entre a cintura escapular e o esqueleto axial, por isso serve como um suporte mecânico. A articulação acromioclavicular serve como conexão da clavícula com a escápula. A articulação escapulotorácica é entendida como o ponto de contato entre a face anterior da escápula e a face póstero- lateral do tórax. Nesta articulação não há contato real entre ossos, por isso ela é considerada uma articulação falsa. Uma característica importante desta articulação é que ela serve como suporte posterior para os movimentos da articulação do ombro em si. Aliás, essa articulação permite movimentos importantíssimos para que o ombro alcance grande ADM. Por último, a articulação do ombro, ou articulação glenoumeral, é a articulação composta pela cabeça do úmero em contato com a cavidade glenoidal. Esta articulação apresenta grande mobilidade, por meio das rotações e deslizamentos do úmero na cavidade glenoidal. Os movimentos possíveis na articulação do ombro nos três planos anatômicos são: • Plano frontal: Adução e Abdução do ombro. • Plano Sagital: Flexão e Extensão do ombro. • Plano Transversal: Adução e Abdução horizontal do ombro (também conhecidos como flexão e extensão horizontal do ombro, respectivamente) e rotações internas e externas do ombro (também conhecidos como rotação medial e lateral, respectivamente). Cada um destes movimentos ocorre em grande amplitude e tal ADM é alcançada por meio de três movimentos combinados: movimentos na articulação escapulotorácica, rotações glenoumerais e movimentos da coluna (KAPANDJI, 1990). Figura 25: Imagem ilustrativa dos três movimentos da escápula possíveis: elevação e depressão (A), abdução e adução (B) e rotação superior e inferior da escápula (C). (NEUMANN, 2006) Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 31 Os movimentos da articulação escapulotorácica podem ser de três tipos: Elevação e Depressão, Abdução e Adução, e Rotação Superior e Inferior da escápula (Figura 25). A elevação e a depressão envolvem o deslizamento superior e inferior, respectivamente, da escápula como um todo. A abdução e a adução envolvem o afastamento e a aproximação horizontal da borda medial da escápula, respectivamente. Em associação com este deslocamento horizontal, ocorrem também movimentos acessórios de rotação medial e a rotação lateral, respectivamente. A rotação superior e inferior da escápula ocorre por meio do deslocamento do ângulo inferior da escápula na direção lateral e superior, e medial e inferior, respectivamente. A escápula forma naturalmente um ângulo de 30 a 40º com o plano frontal, formando assim um plano que é conhecido como plano da escápula. Isso significa que o movimento de abdução do ombro, ocorre de forma mais natural quando realizado no plano da escápula. Na região superior da cintura escapular, existe um arco conhecido como arco coracoacromial. Este arco é composto pelo Acrômio,o ligamento coracoacromial e o processo coracóide. Imediatamente abaixo deste arco há um espaço chamado de espaço subacromial, que é aproximadamente de 1cm de altura. No espaço subacromial encontram-se estruturas como: a bolsa subacromial, o tendão da cabeça longa do bíceps e o músculo supraespinhoso. Em algumas circunstâncias pode acontecer a diminuição deste espaço subacromial, levando ao pinçamento e ao surgimento de lesões das estruturas presentes neste espaço. Esta situação é conhecida como síndrome de pinçamento, que é caracterizada como a incapacidade de realizar movimentos no ombro sem dor ou de forma natural. A síndrome de pinçamento pode acontecer por alguns motivos que a predispõem. Por isso, para poder preveni-los, alguns deles serão abordados a seguir (NEUMANN, 2006). Um fator que predispõem o surgimento do pinçamento é justo o plano no qual a abdução do ombro é realizada (Figura 26). A abdução feita no plano da escápula é mais natural, pois promove o deslocamento do úmero e do tubérculo maior do úmero na direção da posição mais alta do arco coracoacromial, reduzindo assim o risco de pinçamento. Por outro lado, quando a abdução é realizada no plano frontal, o tubérculo maior do úmero será movimentado na direção, relativamente mais baixa do arco, aumentando o risco de pinçamentos (NEUMANN, 2006). Figura 26: Ilustração da abdução do ombro realizada no plano frontal (A) e no plano da escápula (B). Adaptado de NEUMANN (2006). Outro fator que pode levar ao pinçamento é o movimento inadequado entre a cabeça do úmero e a cavidade glenoidal. Durante uma abdução, a cabeça do úmero deveria realizar o rolamento para cima em associação com o deslizamento para baixo. O rolamento da cabeça do úmero é necessário, pois é a mesma que permite a abdução do ombro. Porém com o rolamento há a tendência de translação superior do úmero, que por sua vez diminuiria o espaço subacromial (Figura 27). Para garantir a manutenção do espaço subacromial e evitar o pinçamento, com o rolamento deveria ocorrer o deslizamento para baixo. Sem o deslizamento, o impacto com o arco coracoacromial ocorreria aproximadamente aos 22º. Em situações normais, na presença do deslizamento, a translação não ocorre ou é insignificante (NEUMANN, 2006). Figura 27: Ilustração da translação do úmero (A) como consequência do rolamento do úmero na cavidade glenoidal durante a realização da abdução do ombro, levando à redução do espaço subacromial e ao pinçamento com o arco coracoacromial (B). Adaptado de NEUMANN (2006). Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 32 O movimento de rolamento ocorre pelas ações musculares do deltóide e do supra-espinhal e o movimento de deslizamento ocorre pelas ações dos músculos subescapular, infra-espinhal e redondo menor (Figura 28). Portanto, o enfraquecimento destes músculos é uma possível causa da translação superior da cabeça do úmero, que reduz o espaço subacromial e predispõem ao pinçamento. Os três músculos responsáveis pelo deslizamento para baixo da cabeça do úmero, junto com o supra-espinhal formam um grupamento muscular conhecido como manguito rotador. O manguito rotador é o estabilizador ativo da articulação glenoumeral. Por isso, a adequada força destes músculos favorece a estabilidade articular, bem como a mecânica adequada da articulação durante a realização de seus movimentos (NEUMANN, 2006). Figura 28: Ilustração dos músculos responsáveis pelo rolamento e pelo deslizamento durante a abdução do ombro. Adaptado de NEUMANN (2006). Para que a amplitude de movimento de 180º possa ser alcançada em flexão e em abdução do ombro, as rotações na articulação glenoumeral devem ser acompanhadas de movimentos na articulação escapulotorácica. O movimento de rotação glenoumeral ocorre em amplitude de 120º e o movimento de rotação superior ocorre em amplitude de 60º (Figura 29). A associação destes movimentos é chamada de ritmo escapuloumeral. É bastante aceito que a contribuição da rotação glenoumeral é maior que a contribuição da rotação superior da articulação escapulotorácica, porém a literatura apresenta divergências com relação a alguns detalhes referentes aos instantes nos quais os movimentos ocorrem. Contudo, é consenso que os dois movimentos ocorrem simultaneamente e que nas amplitudes até 90º a contribuição da rotação glenoumeral é maior, enquanto que 90 a 180º a contribuição deste movimento é semelhante ou menor que a rotação superior na articulação escapulotorácica (KAPANDJI, 1990; NEUMANN, 2006). Figura 29: Ilustração dos movimentos da articulação glenoumeral (ombro) e da articulação escapulotorácica (esquerda) e dos músculos responsáveis por estes movimentos (direita). Observe que há dois eixos de rotação neste aro cinético e os braços de alavanca dos músculos Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 33 encontram-se representados pelas linhas mais espessas. Adaptado de NEUMANN (2006). Embora haja divergências, alguns aspectos são importantes de serem notados: • A contribuição dos dois movimentos é simultânea e ocorre na maior parte da amplitude de movimento. • A maior exigência de controle de translação da cabeça do úmero ocorre nas amplitudes iniciais e após 120º elas se tornam pequenas. • Na amplitude acima de 150º ocorrem movimentos coluna também, hiperextensão de coluna quando adução é feita bilateramente. Vale lembrar que existe grande variação individual na composição destes dois movimentos para que a abdução e a flexão de ombro sejam possíveis em 180º. Portanto, os valores apresentados anteriormente são valores médios para o ritmo escapuloumeral. Os movimentos dessas duas articulações, obviamente são causados por músculos distintos (Figura 29). A rotação glenoumeral ocorre pela ação de deltóide clavicular e acromial e pelo supra-espinhal, enquanto que a rotação superior da escapulotorácica ocorre pela ação de trapézio e de serrátil anterior. Sendo que a porção ascendente do trapézio e o serrátil anterior parecem ser os que maior atividade apresentam ao longo da amplitude de movimento e, em particular, o serrátil anterior com o seu braço de alavanca maior parece ter uma vantagem mecânica maior para contribuir com a rotação superior. O movimento de flexão do ombro ocorre por meio dos dois movimentos citados anteriormente, mas neste caso a rotação glenoumeral é feita pela ação de deltóide porção clavicular, peitoral maior porção clavicular, coracobraquial e bíceps braquial. O movimento da articulação escapulotorácica consiste também de rotação superior, mas na flexão de ombro uma quantidade significativamente maior de abdução na articulação escapulotorácica ocorre. Por isso a ação do serrátil anterior é ainda maior. Portanto, o músculo serrátil anterior parece ser uma peça chave para a movimentação escapular. O último fator que será discutido sobre a possibilidade de pinçamento, envolve o ritmo escapuloumeral bem sincronizado. Foi observado que em pessoas que apresentaram síndrome de pinçamento, a atividade de serrátil anterior é menor, enquanto que a atividade de trapézio superior é maior em toda a amplitude de movimento. A cinemática da rotação superior da articulação escapulotorácica também é afetada, pois a mesma se apresenta menor aos 60º de abdução de ombro. Essas alterações foram observadas em pessoas com histórico de lesão, em comparação com pessoas sem ocorrência de lesões (LUDEWIG & COOK, 2000). Vale comentar que estas características podem ser consequência das lesões e não a causa. Mas parece bastante pertinente que movimentos alterados de escapula possam aumentar o risco de pinçamentos. Outro comentário pertinente é que este estudo não identificou alterações posturais estáticas significativas, o que pode indicar que a avaliação postural pode não ser suficiente para identificar pessoas com riscode lesão aumentada. Para que a lesão se instale, é necessário que a pessoa realize movimento nas amplitudes maiores, nas quais o pinçamento pode ocorrer; por isso, é possível que a pessoa não tenha a lesão, mas sim a predisposição. Por estes motivos, recomenda-se cuidado ao estruturar um programa de treinamento de força, pois ao atuar em amplitudes maiores de movimento de flexão e abdução do ombro, é possível que a lesão se instale pela predisposição que a pessoa já apresentava. A prevenção das lesões associadas ao pinçamento pode ocorrer com uma boa estabilização glenoumeral (fortalecimento de manguito rotadores) e adequado ritmo escapuloumeral (fortalecimento dos músculos que mobilizam a escápula e flexibilidade adequada na cintura escapular para que não haja restrições no ritmo). Uma vez descrita a mecânica e cinemática articular da cintura escapular, observe o quadro que resume as ações musculares na articulação do ombro (KAPANDJI, 1990; DUFOUR, 2003; NEUMANN, 2006). Vale lembrar que a análise a seguir é puramente cinesiológica. Não há como determinar por meio desta análise as diferenças que os músculos apresentarão em sua atividade nos diferentes movimentos analisados. Esta análise será feita Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 34 posteriormente com os resultados apresentados pela eletromiografia. Quadro 1: Músculos que participam dos movimentos do ombro, discriminados em função da articulação atuando no movimento: articulação glenoumeral e escapulotorácica. Adaptado de KAPANDJI (1990), DUFOUR (2003) e NEUMANN (2006). Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 35 Conforme visto anteriormente, os movimentos do ombro são compostos por movimentos em duas articulações distintas, Glenoumeral e Escapulotorácica. Portanto os músculos que atuam em cada uma destas articulações são diferentes e precisam ser citados. Numa situação de exigência de realização de força, ambos os grupos deverão estar fortalecidos, caso contrário, o movimento não poderá ocorrer naturalmente e de forma adequada, prejudicando o rendimento e aumentando o risco de lesões na região. Para fortalecer estes músculos, portanto é necessário que os mesmos sejam exigidos em diferentes exercícios. São vários os exercícios existentes para o fortalecimento dos músculos citados anteriormente. Estes exercícios podem se apresentar de forma simples e monoarticular ou em movimentos complexos e multiarticulares. Para facilitar a visualização, os exercícios serão agrupados por movimento articular. Quadro 2: Exemplo de dois exercícios, Desenvolvimento anterior e Elevação lateral, na posição inicial e final da execução, na qual uma abdução de ombro, no plano da escápula foi realizada. Fonte http://noticias.uol.com.br/ultnot/cienciaesaude/ album/1106_musadosantos_album.jhtm#fotoNav=18 O quadro 2 exemplifica dois exercícios nos quais a abdução do ombro é feita em ângulos diferentes da amplitude de movimento. Para iniciar a discussão acerca dos exercícios, vale a pena lembrar que não será possível discutir todas as variações nos exercícios de treinamento de força, pois isso exigiria muito mais tempo, mas também seria extremamente repetitivo. Por isso os exercícios de análise foram escolhidos como exemplos para que a ideia central da discussão possa ser feita. A partir da compreensão da linha de raciocínio da análise, as estrapolações poderão ser feitas mediante as características da variação do exercício em questão. Os exercícios Desenvolvimento anterior e Elevação lateral são realizados geralmente em ângulos diferentes da amplitude de movimento. Geralmente, o Desenvolvimento anterior é realizado de 90-180º, com halteres, e 90-150º, com barra, enquanto a Elevação frontal é realizada de 0-90º (Quadro 2). Uma primeira consideração diz respeito à amplitude de movimento em abdução do ombro para o treinamento de força. No tópico anterior deste módulo, foi discutida a complexidade do ritmo escapuloumeral e de como o mesmo depende de diferentes movimentos e ações musculares. Por isso, caso haja necessidade específica de amplitude de movimento para uma execução de um determinado gesto esportivo, sugere-se que o movimento específico e na mesma amplitude de movimento seja desenvolvido em momentos de treinamento especializado. Contudo, vale a pena lembrar que a saúde da articulação do ombro depende do funcionamento sincronizado de vários músculos durante a abdução e a flexão do ombro. Por isso, pessoas que objetivam a saúde ou atletas em momentos de treinamento generalizado, como forma de prevenção de lesões no ombro, deveriam considerar escolher exercícios que fortaleçam os músculos em todos os ângulos da amplitude de movimento do ombro. Em dois exercícios, Desenvolvimento anterior e Elevação lateral, o peso está aplicado na mão produzindo um torque em adução na articulação do ombro. Nos dois exercícios a força peso da resistência está aplicada na mão: a diferença é que no Desenvolvimento anterior o braço de alavanca se altera pouco ao longo da amplitude de movimento, pois a mão está fixa segurando a barra. Isso significa que a facilidade ou dificuldade que os músculos terão em movimentar o peso no Desenvolvimento, está condicionada à capacidade dos músculos em produzir torque maior ou menor em função do comprimento muscular e do braço de alavanca dos músculos, ou seja, condicionada à vantagem mecânica dos músculos. Já no exercício de Elevação lateral, o braço de alavanca do peso do halter é muito pequeno na posição inicial, aumenta progressivamente ao longo da abdução do ombro e se torna máximo na posição final de execução do movimento (90° de abdução). Na Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 36 Elevação lateral, a vantagem mecânica dos músculos também interfere na capacidade de mobilizar o halter. Contudo, neste exercício, a maior desvantagem mecânica em função da resistência externa está na posição final de amplitude de movimento, pois o braço de alavanca resistente é maior. É por esse motivo que a pessoa passa a não conseguir abduzir o ombro até 90° ou além, conforme os músculos vão entrando em fadiga. Nestas situações é que deve se ter cuidado, pois na tentativa de elevar o peso até a altura dos ombros, muitas compensações podem ocorrer como, por exemplo, impulsionar o peso por meio de movimentos de quadril e coluna ou diminuir o braço de alavanca do peso flexionando o cotovelo e aproximando o peso do eixo de rotação (ombro). Essas compensações levam a sobrecargas desnecessárias em outras estruturas do aparelho locomotor. Isso não significa que essas estruturas irão se lesionar, mas a estrutura foco do exercício já se tornou incapaz de manter o movimento e, por isso, não há razão em continuar o exercício. De forma geral, é importante manter o foco no movimento articular do exercício e não na mobilização do peso, pois não interessa quanto o peso sobe e desce num exercício. A eficiência do exercício para determinado grupamento muscular está em oferecer resistência ao movimento articular em questão. Dos músculos envolvidos nestes dois exercícios, deltóide clavicular, deltóide acromial, supra-espinhal, peitoral maior (porção clavicular), trapézio e serrátil anterior, contribuição maior pode ser esperada dos rotadores glenoumerais nos exercícios Elevação lateral e Desenvolvimento anterior, devido à sua maior contribuição na abdução do ombro (120º) do que dos músculos responsáveis pelos movimentos da articulação escapulotorácica (60º) (NEUMANN, 2006). No exercício Desenvolvimento anterior, a atividade EMG de tríceps braquial também será observada, pois extensão de cotovelo também é exigida. No entanto, com tendência a menor ativação possivelmente da cabeça longa do tríceps, em comparação com os outros ventres, provavelmente devido à ação antagonista na flexãodo ombro (BARNETT, KIPPERS e TURNER, 1995; NEUMANN, 2006). Pela mesma linha de raciocínio, provavelmente baixa ativação será observada no músculo bíceps braquial, por conta da sua ação antagonista na extensão do cotovelo. Embora a contribuição da rotação glenoumeral ocorra em toda a amplitude do movimento, devido aos torques externos, a atividade EMG de deltóide clavicular e acromial e de supra-espinhal apresentam-se muito alta (80-90% da CIVM) nos ângulos de 0-120º. A partir deste ângulo até a abdução total (180º), a atividade destes músculos se mantém ou diminui sutilmente (DECKER et al., 1999; ALPERT et al., 2000; DECKER et al., 2003; PAOLI, MARCOLIN e PETRONE, 2010). O deltóide espinhal não contribui na abdução do ombro, pois o mesmo apresenta a capacidade de produzir torque em adução, por conta da direção das suas fibras, a sua inserção distal e o braço de alavanca que o mesmo apresenta (LIU et al., 1997). Esse é o motivo pelo qual atividade EMG que este músculo apresenta encontra-se em 20-40% da CIVM (DECKER et al., 1999; ALPERT et al., 2000). Como o sentido do vetor de força dos músculos deltóide clavicular, acromial e do supra-espinhal tendem a causar uma translação superior da cabeça do úmero, a atividade EMG alta dos músculos infra-espinhal, subescapular e redondo maior é importante para manter a cabeça do úmero praticamente na mesma posição na cavidade glenoidal. A atividade destes músculos do manguito rotador é principalmente alta do início até 90º de abdução do ombro, ângulo a partir do qual a atividade tende a diminuir significativamente (ALPERT et al., 2000). Existe evidência que aponta que além de estabilizar a articulação glenoumeral, os músculos infra-espinhal e subescapular produzem torque em abdução de ombro auxiliando os demais músculos nesta função (LIU et al., 1997). É importante lembrar que a abdução do ombro deve ser realizada no plano da escápula para diminuir o risco de pinçamentos das estruturas com o arco coracoacromial (NEUMANN, 2006). Desta forma, mesmo que os músculos do manguito rotador apresentem-se enfraquecidos e menos capazes de exercer sua função estabilizadora, o risco de pinçamento será menor. Uma variação usada no exercício de Elevação lateral é o posicionamento do úmero em rotação lateral para aumentar a ativação do deltóide clavicular. Realmente, em 60º de rotação lateral, o braço de alavanca deste músculo aumenta significativamente ao longo dos 60º iniciais de abdução, o que significa que o mesmo torna- se capaz de produzir mais torque em abdução. Por outro Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 37 lado, novamente deve se ter em mente a diferença entre movimentos cotidianos com cargas baixas e exercícios de treinamento de força com exigências altas de força. A capacidade de produzir torque do deltóide clavicular aumenta, afetando a quantidade de carga mobilizada, contudo, ajustada a intensidade a valores relativos ao máximo, não é esperado que o deltóide clavicular apresente atividade EMG maior, tornando essa uma variação que a estimularia mais que nas demais situações (LIU et al., 1997). Por outro lado, parece que a atividade de deltóide espinhal aumenta com a rotação lateral durante a Elevação lateral. A atividade é da magnitude de 59% da CIVM e provavelmente esta atividade está associada à manutenção da rotação lateral, e não à realização do movimento de forma agonista (REINOLD et al., 2004). O serrátil anterior apresenta um pico de atividade EMG de aproximadamente 90% da CIVM, no exercício de Elevação lateral executado até 90º de abdução, no plano da escápula. Essa atividade é alta de forma muito semelhante nos movimentos de adução horizontal, como crucifixo com cabo, e flexão de ombro, como, por exemplo, na flexão de braço e flexão de ombro em associação com a extensão do cotovelo. Também é alta a atividade EMG de trapézio, no exercícios de Elevação lateral, sendo da ordem de 90% da CIVM (DECKER et al., 1999). No Desenvolvimento, que geralmente é executado de 90º a 150 ou 180º de abdução, observa-se que a atividade EMG da grande maioria dos músculos que atuam neste movimento apresentam-se maior quanto maior for a amplitude de movimento realizada. Em outras palavras, o Desenvolvimento em questão apresenta maior atividade nos músculos quando é feito de 0 a aproximadamente 150- 180º (PAOLI, MARCOLIN e PETRONE, 2010). Isso levanta uma questão importante. Por que o Desenvolvimento e o exercício de Elevação lateral são divididos em função do ângulo da amplitude do movimento? Aparentemente, a divisão sugerida não é funcional. Não há problema algum em realizar a Elevação lateral até 120-150º ou o exercício Desenvolvimento partindo de 30º, por exemplo. Desta forma o ritmo escapuloumeral estaria funcionalmente sendo fortalecido. Por último, vale ressaltar que em ângulos de amplitude de movimento superiores a 150º de abdução, há a tendência de hiperextensão da coluna. Esse movimento é fisiológico e não é lesivo (KAPANDJI, 1990). Contudo, se quisermos evitar essa hiperextensão, é mais indicado limitar a amplitude de movimento em abdução de ombro, do que posicionar a pessoa sentada numa cadeira, pois independente da posição sentada, a pessoa realizará a hiperextensão da coluna nesta amplitude. A questão do peitoral maior é uma discussão a parte. Devido à relevância desta discussão, a mesma será feita quando o movimento articular de adução horizontal for feita. Por hora, vale apenas citar que existe atividade de peitoral maior, mas apenas da porção clavicular, na abdução do ombro (BARNETT, KIPPERS e TURNER, 1995; PAOLI, MARCOLIN e PETRONE, 2010). Quadro 3: Exemplo de exercícios, Desenvolvimento frontal e Elevação frontal, na posição inicial e final da execução, na qual uma flexão de ombro no plano sagital foi realizada. No quadro 3 observam-se exemplos de exercícios nos quais flexão de ombro é realizada no plano sagital: Desenvolvimento frontal e Elevação frontal. A característica desses dois exercícios é muito semelhante à característica dos exercícios Desenvolvimento anterior e Elevação lateral, respectivamente. A amplitude de movimento da Elevação frontal geralmente é de 0-90º, enquanto que a amplitude de movimento do Desenvolvimento frontal é de 90-180º. Nestes exercícios, como nos de abdução de ombro, vale a Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 38 idéia de uma execução de movimento em amplitude maior do que normalmente realizado, ou seja, uma Elevação frontal que termina em amplitudes maiores de 90º de flexão e um Desenvolvimento frontal que se inicia em amplitudes menores de flexão que de 90º apenas. Nos exercícios Desenvolvimento frontal e Elevação frontal, os halteres produzem um torque em extensão de ombro, que deverá ser controlado pelos músculos flexores do ombro. Na Elevação frontal, as alterações do torque resistente seguem o mesmo raciocínio do observado na Elevação lateral, ou seja, pequeno torque na posição inicial, que aumenta gradativamente com a flexão do ombro e se torna máximo em 90º de flexão. No exercício Desenvolvimento frontal, o torque resistente é máximo na posição inicial e diminui gradualmente até chegar à posição final de execução de movimento. Na posição inicial, sugere-se atenção para que o torque resistente seja grande no ombro e pequeno no cotovelo, para tanto, o cotovelo deve ser mantido em 90º de flexão nesta posição. Se o cotovelo for fletido excessivamente, nessa posição o torque resistente será maior na articulação do cotovelo e menor na articulação do ombro. Outra consideração com relação aos torques articulares, diz respeito ao aumento do torque de flexão da coluna produzido pelo posicionamento dos membros superiores (deslocamento anterior dos segmentos). Essa sobrecarga terá que ser estabilizada pela musculatura paravertebral,que realizará uma contração isométrica, e um torque em extensão na coluna, e pelo transverso do abdome e oblíquo interno que estabilizará a coluna por aumentar a resistência à flexão da coluna. Essa descrição de sobrecarga na coluna pode levar a crer que estes exercícios possam ser menos indicados, pois aumentam o risco de lesão, mas isso não é verdade. A coluna apenas correrá risco caso os músculos estabilizadores da coluna não sejam capazes de manter a coluna em extensão, caso a coluna seja fletida por falta de força dos estabilizadores. Apenas nessa condição, deve ser dada atenção especial aos exercícios que geram sobrecarga na coluna. Uma forma de diminuir a sobrecarga da coluna no exercício Elevação frontal é realizar o movimento de forma unilateral, pois, desta forma, o torque será reduzido à metade, mas o movimento deverá ser concluído com um dos membros antes que se inicie com o membro contralateral. Devido à característica do exercício Desenvolvimento frontal, pode parecer que o mesmo produza sobrecarga menor na coluna que a Elevação frontal, pois o cotovelo encontra-se fletido em 90º e os halteres e os antebraços estão mais próximos do eixo de rotação do ombro. O raciocínio é correto, mas apenas quando os exercícios, de Elevação frontal e de Desenvolvimento frontal, são realizados com a mesma carga absoluta. Se a carga for ajustada e o exercício for feito com a mesma intensidade relativa, a sobrecarga na coluna será muito semelhante, pois não há muita diferença em manter uma flexão de ombro em 90º com um peso menor mais distante do ombro ou uma carga maior e mais próxima do ombro. A flexão do ombro também ocorre pela associação dos movimentos na articulação glenoumeral e na articulação escapulotorácica. Por isso, os músculos responsáveis pelo movimento de flexão da glenoumeral são deltóide clavicular, coracobraquial, bíceps braquial, peitoral maior (porção clavicular); pelo movimento de rotação superior da escapulotorácica são os músculos trapézio e serrátil anterior; e, pela abdução da escapulotorácica são os músculos serrátil anterior e peitoral menor. Conforme apontado anteriormente, na flexão de ombro, a quantidade de abdução da escápula é maior que na abdução do ombro; por isso, a ação de serrátil anterior é maior na flexão que na abdução de ombro (NEUMANN, 2006). Essa atividade maior parece ocorrer principalmente em amplitudes superiores a 90º de flexão (Desenvolvimento frontal), pois até 90º de flexão (Elevação frontal) a atividade EMG de serrátil anterior apresenta-se muito semelhante ao da abdução do ombro no plano da escápula (DECKER et al., 1999; ANDERSEN et al., 2011). No exercício Elevação frontal em amplitudes até 120º de flexão de ombro, no plano sagital, a atividade EMG de deltóide clavicular e acromial é alta e muito semelhante em aproximadamente 70% a 90% da CIVM. Aliás, a atividade do deltóide clavicular é muito semelhante nos exercícios Elevação frontal e lateral. Apenas no deltóide acromial pode se observar atividade maior no exercício Elevação lateral em comparação com a Elevação frontal (TOWNSEND et al., 1991; DECKER et al., 1999). Os músculos do manguito rotador apresentam atividade EMG de moderada a alta (52% a 67% da CIVM) no exercício Elevação frontal, com Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 39 exceção do redondo menor que apresenta atividade menor que 50% (TOWNSEND et al., 1991). Especula-se que a contribuição de bíceps braquial na flexão do ombro seja maior no exercício de Elevação frontal do que no exercício Desenvolvimento frontal. Isto não se deve propriamente à diferença nos ângulos de execução do movimento, mas à simultânea atividade agonista deste músculo na articulação do ombro e à atividade antagonista na articulação do cotovelo. A porção clavicular do peitoral maior apresenta uma atividade baixa a moderada, no exercício de Elevação frontal. Entretanto, a magnitude de sua ativação não pode ser determinada nesses estudos devido a não normalização dos dados EMG. Outra limitação é a extrapolação dos resultados para a Elevação Lateral, pois não foi este o exercício investigado (TOWNSEND et al., 1991; BARNETT, KIPPERS e TURNER, 1995). Os movimentos de extensão e de adução de ombro serão analisados em conjunto devido à ação muscular ser semelhante, mas não igual. Portanto, inicialmente serão apresentadas as diferenças cinesiológicas e de torques articulares e, posteriormente, a ação EMG dos músculos será discutida em conjunto apresentando as semelhanças e diferenças existentes nos exercícios. No quadro 4 encontram-se agrupados dois exemplos de exercícios envolvendo extensão de ombro, a Remada baixa e o Pulley triângulo. Os dois exercícios envolvem a extensão de ombro em associação com a flexão do cotovelo, no plano sagital. A diferença é a amplitude na qual os dois exercícios atuam, pois o Pulley triângulo inicia numa flexão completa e termina com o ombro em extensão (braço praticamente ao longo do corpo). Já a Remada baixa inicia numa flexão de ombro de menos de 90º a partir da qual ocorre a extensão do ombro, terminando numa posição de hiperextensão de ombro (extensão além da posição neutra). Quadro 4: Exemplo de dois exercícios, Remada baixa e Pulley triângulo, na posição inicial e final da execução, na qual uma extensão de ombro, no plano sagital foi realizada. Nos dois exercícios, os pesos produzem torque resistente em flexão sobre o ombro e em extensão de cotovelo. Diferente das situações de uso de pesos livres, nestas condições a direção da força peso segue outro raciocínio. Obviamente, a gravidade traciona o peso para baixo, em direção ao solo, porém o cabo conduz esta força até as mãos. Isso significa que a direção da força resistente é exatamente a direção do cabo. Há dois eixos de rotação nestes exercícios, o ombro e o cotovelo. O ângulo de execução do movimento no qual o torque resistente será máximo no ombro será diferente nos dois exercícios. Por exemplo, na Remada baixa, o maior torque resistente ocorre na posição final de execução do movimento. No Pulley triângulo, o torque da resistência será máximo em algum instante próximo de 90º de flexão de ombro. Já o torque resistente no cotovelo não irá sofrer grandes alterações em nenhum dos dois exercícios, desde que a puxada seja feita com o antebraço mantido na mesma direção do cabo. Uma vez que o foco deste exercício deve permanecer no ombro, sugere-se que se evite flexões de cotovelo desnecessárias, pois isso aumentaria o braço de alavanca resistente para o cotovelo e diminuiria o braço de alavanca para o ombro. Portanto, sugere-se que a flexão de cotovelo não ultrapasse os 90º. Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 40 Outra diferença é o torque resistente em flexão nas articulações da coluna, que pode ser observado no exercício Remada baixa, mas que não ocorre no exercício Pulley triângulo. Por esse motivo sugere-se que a coluna seja mantida em extensão ao longo de todo o exercício, para que a coluna e os discos intervertebrais não sejam sobrecarregados desnecessariamente e corram risco de lesão. Caso a pessoa apresente dificuldade em manter a coluna na posição correta, sugere-se que a carga do exercício seja diminuída. Em exercícios de extensão de ombro, semelhantes à Remada baixa, há grande variação na sobrecarga na coluna. Alguns exercícios apresentam mínima sobrecarga, enquanto outros apresentam sobrecargas consideráveis. Por exemplo, na Remada unilateral a sobrecarga na coluna é baixa, pois o corpo está apoiado e apenas um segmento está sendo movimentado. Já no exercício Remada curvada, a inclinação do corpo a frente por meio da flexão de quadril faz com que não somente o peso gere um torque em flexão na coluna, mas o peso do tronco também, exigindo maior estabilização por parte na musculaturaparavertebral pela produção de um torque em extensão (Figura 30). Por exemplo, a atividade EMG dos músculos paravertebrais torácicos pode chegar a 70% e a dos paravertebrais lombares pode chegar a 40% da CIVM, no exercício de Remada curvada, com intensidade não descrita precisamente (FENWICK, BROWN e MCGILL, 2009a,b). Figura 30: Exemplos de exercícios de extensão de ombro, nos quais a sobrecarga na coluna é mínima, como na Remada unilateral (esquerda), e significativa como na Remada curvada (direita). Algumas pessoas podem apresentar dificuldade em manter a coluna em extensão devido à falta de flexibilidade de ísquiotibiais. Se na postura da Remada baixa a pessoa chegar na máxima amplitude de movimento permitida pela flexibilidade destes músculos, haverá a tendência de uma retroversão na pelve, seguida de uma retificação da curvatura lombar, aumentando a sobrecarga e o estresse compressivo sobre os discos. É claro que a solução do problema envolve o aumento de flexibilidade dos ísquiotibiais, mas momentaneamente uma solução poderia ser flexionar mais os joelhos. Algumas vezes observa-se uma variação na execução de movimento da Remada baixa, na qual o quadril também é movimentado (simultaneamente à extensão de ombro, há uma extensão do quadril). Essa variação torna a execução do movimento parecida à da puxada do remo na canoagem. Obviamente isso permite adicionar grande quantidade de peso, mas torna o exercício menos eficiente para os extensores do ombro, pois no intuito de realizar a puxada, os extensores do ombro irão somar forças aos extensores do quadril. Como já mencionado anteriormente, o objetivo do exercício não é movimentar a maior carga possível, mas sim exigir que os extensores do ombro produzam máximo torque muscular no intuito de estender o ombro. Dessa forma, vale lembrar que o foco deve estar no movimento articular envolvido no exercício e não na mobilização de maior carga possível, quando se trata de treinamento de força. O Quadro 5 exemplifica, por meio de dois exercícios, estratégias usadas nas quais se observam adução de ombro no plano frontal, ou plano da escápula. Os dois exercícios envolvem a adução dos ombros, contudo em amplitudes diferentes de movimento. O Pulley frente inicia o movimento a partir de uma abdução de aproximadamente 150º e termina o movimento em adução próxima à completa. Já o Cross over inicia o movimento a partir de uma abdução de 90º e termina em adução completa. Outra diferença pode ser observada em relação à articulação do cotovelo: no Pulley frente, o movimento de adução do ombro é realizado em associação com a flexão do cotovelo; no Cross over, uma mínima flexão de cotovelo é mantida de forma estática. Uma variação do Pulley frente é o conhecido e bastante praticado Pulley costas. O Pulley costas caiu em desuso devido à atribuição de lesões de ombro feitas a este exercício. É verdade que no Pulley frente o úmero mantém-se alinhado com o plano de escápula enquanto que no Pulley costas, o úmero se alinha com o plano frontal ou é mantido ainda mais para a parte Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 41 posterior. O desalinhamento do úmero com o plano da escápula reduz o espaço subacromial e aumenta o risco de pinçamento (SIGNORILE, ZINK e SZWED, 2002; NEUMANN, 2006). Contudo, isso não significa que necessariamente o pinçamento irá ocorrer. A possibilidade de pinçamento é extremamente sujeito dependente e com causas multifatoriais. Muitas pessoas realizam o Pulley posterior sem nunca ter apresentado lesões associadas ao pinçamento das estruturas subacromiais. Por isso, embora o Pulley frente seja mais seguro e apresente menor risco, não é o caso de se contra-indicar este exercício a praticantes de treinamento de força que já o realizam e gostam deste exercício. Por outro lado, como a execução do Pulley posterior exige maior controle postural, sugere- se que o Pulley frente seja indicado a pessoas iniciantes. Quadro 5: Exemplo de dois exercícios, Pulley frente e Cross over, na posição inicial e final da execução, na qual uma adução de ombro, no plano frontal foi realizada. A extensão do ombro e a adução do ombro envolvem movimentos de rotação glenoumeral e movimentos rotação inferior e adução da articulação escapulotorácica. A extensão do ombro ocorre no plano sagital e a adução do ombro no plano frontal, ou melhor, no plano da escápula. Uma vez que os mesmos músculos atuam nos movimentos de extensão e de adução do ombro, a análise das diferenças EMG será feita em conjunto. Os músculos acionados para estes movimentos articulares serão: Grande dorsal, Redondo maior, Deltóide espinhal, Tríceps braquial (cabeça longa), Peitoral maior (porção esternocostal), Infra-espinhal e Redondo menor, para os movimentos de rotação glenoumeral, e Peitoral menor, Rombóides maior e menor e Trapézio médio, para a rotação inferior e adução da articulação escapulotorácica. Numa comparação inicial entre exercícios de adução, por exemplo Pulley frente, e de extensão de ombro, por exemplo Pulley triângulo, a partir de um puxador alto, observam-se diferenças nas características das atividades EMG dos músculos. O grande dorsal apresenta-se ativo nos dois exercícios, mas no Pulley frente, a sua atividade EMG concêntrica é superior a 100% da CIVM, enquanto que no Pulley triângulo, sua atividade é cerca de 90% da CIVM (para cargas correspondentes a 10 RM). Não é possível afirmar que um exercício seja melhor que o outro, pois são atividades consideráveis observadas em ambas as execuções. A atividade EMG de redondo maior é muito semelhante à do grande dorsal, levando a crer que ele atua como músculo auxiliar à adução e extensão do ombro a partir de uma abdução e de uma flexão completa (SIGNORILE, ZINK e SZWED, 2002; SPERANDEI et al., 2009; LUSK, HALE e RUSSELL, 2010). É importante considerar que a atividade aqui apresentada corresponde à atividade somente da contração concêntrica. Nos demais estudos os valores apresentados correspondiam às médias das contrações concêntricas e excêntricas; por isso deve se ter cautela na comparação dos resultados dos diferentes estudos (SIGNORILE, ZINK e SZWED, 2002; SPERANDEI et al., 2009). O deltóide espinhal apresenta atividade EMG consideravelmente maior no Pulley triângulo, em comparação com o Pulley frente, magnitudes aproximadas de 65% e 45% da CIVM, respectivamente (SIGNORILE, ZINK e SZWED, 2002). Contudo, outras evidências apontam para atividades maiores no exercício Pulley frente, com atividade superior a 80% da CIVM (SPERANDEI et al., 2009). Estes resultados diferentes podem ser efeito das diferentes intensidades usadas nos dois estudos. O músculo tríceps braquial (cabeça longa) não apresenta atividade EMG muito alta em nenhum dos dois exercícios. No exercício Pulley frente a atividade é moderada e aproximadamente de 55% da CIVM; já no Pulley triangulo, a atividade é de 40% da CIVM (aproximadamente) (SIGNORILE, ZINK e SZWED, 2002). Esta atividade baixa pode ser em decorrência de uma atividade antagonista que este músculo exerce no cotovelo, durante este exercício. Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 42 O músculo peitoral maior (porção esternal) apresenta atividades moderadas a altas nos dois exercícios e sem diferenças significativas entre eles. As atividades EMG variaram entre 75% e 65% da CIVM, aproximadamente (SIGNORILE, ZINK e SZWED, 2002). Por outro lado, outras evidências apontam para atividades mais altas, 90% a 100% da CIVM, provavelmente efeito da intensidade maior de exercício (SPERANDEI et al., 2009). Estes dois exercícios são geralmente classificados como exercícios para músculos da região posterior (costas), mas definitivamente, independente da magnitude de ativação EMG, há atividade. Caso essa atividade do músculo peitoral maior (porçãoesternal) não seja considerada no planejamento do treinamento, eventualmente algum grupamento muscular possa ser mais sobrecarregado do que o necessário. Por exemplo, se a pessoa treina peito e costas duas vezes na semana, a musculatura peitoral estará sendo 4 vezes estimulada por semana. O músculo bíceps braquial apresenta atividade bastante alta no exercício Pulley Frente, aproximadamente de 70 a 80% da CIVM (SPERANDEI et al., 2009). Essa atividade alta pode ser consequência da adução do ombro no plano da escápula, que pouco interfere no encurtamento deste músculo. Essa atividade alta do bíceps ocorre apesar do posicionamento em pronação para segurar a barra, pois como a mão está fixa há atividade desse músculo direcionada para produção de torque flexor do cotovelo. Atividade semelhante não deve ser esperada no Pulley triângulo, pois neste exercício ocorre quantidade significativa de mobilização do ombro afetando o encurtamento do bíceps braquial e sua capacidade de contribuir com a realização do movimento. No exercício de Remada baixa, no qual ocorre a extensão de ombro, a atividade EMG do deltóide espinhal é cerca de duas vezes maior que no exercício Elevação lateral no plano da escápula (DECKER et al., 1999). Isso levanta a questão se vale a pena exercitar o deltóide espinhal em conjunto com os músculos dorsais ou com os músculos do ombro, como normalmente é feito. Uma vez que nos exercícios clássicos de ombro (Elevação lateral, frontal e Desenvolvimento) a atividade é relativamente baixa e nos exercícios clássicos dorsais (Remadas e Puxador alto), a atividade desta porção do deltóide é relativamente alta. Conforme esperado, a atividade EMG da porção média do músculo trapézio é alta na extensão de ombro devido à necessidade de adução da articulação escapulotorácica. Por exemplo, a atividade da porção média do músculo trapézio, em exercício semelhante à Remada baixa (Remada unilateral) é aproximadamente de 70% da CIVM, em intensidade que indivíduos subjetivamente classificaram como alta de exercício (ANDERSEN et al., 2011). O grande dorsal apresenta atividade alta no exercício Remada baixa e Remada curvada, apresentando atividade EMG variando de 60 a 80% da CIVM, em ambos (FENWICK, BROWN e MCGILL, 2009 a,b). Embora a magnitude de ativação seja ligeiramente diferente entre o exercício Pulley frente e a Remada baixa, vale lembrar que as diferenças podem ser consequência das metodologias sutilmente diferentes. Portanto, tanto o Pulley frente como a Remada baixa podem ser considerados como exercícios eficientes para ativar o grande dorsal. O quadro 6 exemplifica dois exercícios nos quais a adução horizontal é realizada, durante a contração concêntrica dos músculos no plano transversal. O crucifixo apresenta uma amplitude de movimento maior, pois com halteres, é possível realizar a adução horizontal completa do ombro. Já no Supino horizontal, a adução horizontal não chega a ser completa, pois a barra restringe a amplitude do movimento. No Supino horizontal, existe ainda a extensão do cotovelo associada. Quadro 6: Exemplo de dois exercícios, Supino horizontal e crucifixo, na posição inicial e final da execução, na qual uma adução de ombro, no plano transversal foi realizada. Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 43 Os torques resistentes são bastante diferentes nos dois exercícios, pois no Supino horizontal, o torque resistente que produz um torque em abdução horizontal é relativamente constante ao longo da amplitude de movimento, pois as mãos estão fixas na barra. Por outro lado, no exercício Crucifixo, na posição inicial do exercício, o torque é praticamente zero, pois a linha de ação do halter passa sobre o eixo de rotação do ombro (Figura 31). Conforme ocorre a abdução horizontal do ombro, o braço de alavanca aumenta e o halter passa a produzir um torque resistente em abdução horizontal progressivamente maior, até a posição final do exercício. Eventualmente, por fadiga muscular, a pessoa passa a flexionar o cotovelo cada vez mais para tentar diminuir o torque resistente na posição final. Essa flexão de cotovelo irá diminuir o braço de alavanca e passará a exigir uma ação muscular para estender o cotovelo. Com isso, a execução do exercício se tornará mais fácil. Este ajuste no exercício Crucifixo, não prejudica a eficiência do exercício em situações de fadiga, nem aumenta o risco de lesão nas estruturas do aparelho locomotor, portanto é uma alternativa interessante. A adução horizontal ocorre pela associação da abdução da articulação escapulotorácica e pela rotação da articulação glenoumeral. Os músculos responsáveis por cada um destes movimentos são os músculos serrátil anterior e peitoral menor, na articulação escapulotorácica, e peitoral maior (porção clavicular e esternal), deltóide clavicular e acromial, coracobraquial e bíceps braquial. No caso do exercício Supino horizontal, adiciona-se o músculo tríceps braquial, devido à extensão do cotovelo necessária. O músculo peitoral maior apresenta uma atividade EMG ligeiramente mais alta na contração concêntrica do exercício Supino horizontal (80% da CIVM) que no exercício Crucifixo (60% da CIVM). Esses resultados levam a crer que o Supino seja mais eficiente para estimular o músculo peitoral maior que o Crucifixo, porém em ambos o músculo apresenta atividade entre 80% e 100% da CIVM em algum momento do ciclo (BRENNECKE, 2007). A diferença é que o torque resistente relativamente constante no Supino horizontal exige que o músculo permaneça mais tempo em atividade alta, enquanto que no Crucifixo, o torque resistente se torna praticamente zero na posição inicial do exercício, exigindo uma atividade muscular muito menor. A diferença observada entre os dois exercícios, certamente, é consequência desta característica mecânica, não porque o Crucifixo não é eficiente para exigir alta atividade muscular. Portanto, pode-se considerar o Crucifixo igualmente eficiente para estimular o peitoral maior. A atividade de peitoral maior porção esternal parece ser alta de forma muito semelhante entre os exercícios que envolvem adução no plano frontal, extensão no plano sagital e adução horizontal no plano transversal. É importante notar essa característica para adequadamente planejar o programa de treinamento de força. O músculo deltóide clavicular apresentou atividade EMG igualmente alta nos dois exercícios, com magnitudes de ativação de aproximadamente 70-80% da CIVM (BRENNECKE, 2007). Esta ativação denota que os exercícios de adução horizontal são igualmente eficientes para a estimulação desta porção do deltóide que os exercícios que envolvem abdução de ombro no plano da escápula e flexão de ombro no plano sagital. O músculo tríceps braquial (porção longa), conforme esperado apresentou atividade alta apenas no Supino horizontal, pois no mesmo a extensão do cotovelo é exigida. A magnitude ativação é de 60% da CIVM, aproximadamente (BRENNECKE, 2007). Mesmo em situação de movimento com função agonista do cotovelo e antagonista no ombro, o tríceps braquial, cabeça longa, apresenta ativação de moderada a alta. Provavelmente isso deve ser consequência da pequena amplitude de movimento realizado no ombro e do movimento não ser uma extensão de ombro, efetivamente. Uma variação do crucifico é feito na posição em pé Cross over, usando um puxador como resistência para realização da adução horizontal (Figura 31). A diferença básica está na alteração dos ângulos do movimento no qual o torque resistente será máximo. Por exemplo, na Posição de adução completa, no crucifixo, o torque será próximo de zero, pois a linha de ação da força passa sobre o eixo da articulação do ombro. Já no Cross over, na posição de adução horizontal completa, pela direção do cabo, o torque resistente não será zero. Comisso, há uma exigência de atividade muscular mais prolongada no Cross over. Isso não significa que o exercício seja melhor que o Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 44 crucifixo. O Cross over foi pouco investigado e comparado a outros exercícios de treinamento de força envolvendo os músculos agonistas. Contudo, foi registrada atividade consideravelmente alta de serrátil anterior neste exercício (DECKER et al., 1999). Mais investigações são necessárias para averiguar a diferença que o torque resistente pode suscitar na atividade muscular. Figura 31: Fotos ilustrativas dos exercícios Cross over (esquerda) e Crucifixo (direita) nos instantes de adução horizontal completa, com a ilustração do eixo de rotação ( ), a força peso do halter ( ), a linha de ação ( ), o braço de alavanca dessa força peso ( ) e o torque produzido pelo peso ( ). No que se refere ao Supino, é bastante comum considerar os exercícios feitos com pesos livres mais eficientes que os exercícios feitos em máquinas ou em barras guiadas. O argumento para considerar os exercícios livres mais eficientes é que a exigência de controle dos pesos é maior, aumentando assim a atividade dos músculos agonistas. No entanto, o músculo peitoral maior, o deltóide clavicular e o tríceps braquial (cabeça longa) não apresentam diferença na sua ativação com o uso de máquinas ou pesos livres (McCAW e FRIDAY, 1994; SCHICK et al., 2010). Somente o deltóide acromial apresentou diferença entre a situação de peso livre e máquina ou barra guiada: no estudo de McCAW e FRIDAY (1994) o deltóide acromial apresentou diferença apenas em intensidades baixas (60% de 1RM) e não apresentou diferença em intensidades altas (80% de 1RM); já no estudo de SCHICK et al. (2010), o deltóide acromial mostrou diferença tanto nas intensidades mais baixas (70%), como nas mais altas (90%). Entretanto, embora SCHICK et al. (2010) tenham encontrado menor atividade do deltoide acromial quando o exercício foi realizado em barra guiada quando comparado ao exercício feito com halter, é importante destacar que a ativação deste músculo no exercício com barra guiada foi cerca de 90% da CIVM, ou seja, também há alta ativação muscular. O deltóide acromial pode ser considerado um estabilizador do ombro nesta situação a fim de evitar deslocamentos desnecessários na barra, mas a atividade dos músculos agonistas não é afetada pelo uso de máquinas. Por isso, não procede considerar os exercícios feitos com pesos livres como sendo mais eficientes para o fortalecimento dos músculos agonistas do exercício. O exercício Supino apresenta algumas variações como, por exemplo, inclinações diferentes de banco, criando os exercícios conhecidos como Supino inclinado, Supino horizontal e o Supino declinado. A diferença entre eles está na inclinação do banco no qual a pessoa permanece deitada para realização do exercício (Figura 32). Esta variação faz com que a execução do movimento nos três ocorra em planos mais ou menos inclinados em relação ao corpo. No Supino inclinado, o ombro se encontra em flexão superior a 90º para a realização do movimento. No Supino horizontal o ombro se encontra em 90º de flexão e no Supino declinado, o ombro se encontra em flexão menor que 90º. Existe a indicação que essa variação no Supino altera a atividade dos músculos agonistas, em particular, a atividade das porções do músculo peitoral maior. Assim, o Supino inclinado acionaria mais a porção clavicular do peitoral maior e o Supino declinado ativaria mais a porção esternal do músculo. Figura 32: Imagens ilustrativas da inclinação do plano transversal no qual a execução do movimento nos exercícios Supino inclinado (esquerda), Supino horizontal (central) e Supino declinado (direita) ocorre. As evidências que investigaram essas variações do Supino apresentam resultados divergentes, tornando difícil determinar um comportamento único. Por exemplo, uma evidência analisou o supino horizontal e inclinações progressivamente maiores de banco de supino, em intensidade de 70% de 1RM (TREBS, BRANDENBURG e PITNEY, 2010). Seus resultados apontaram para ativações EMG progressivamente maiores na porção clavicular do peitoral e no deltóide clavicular e atividade progressivamente menor no peitoral maior porção esternal, conforme o banco se tornava cada vez mais inclinado. As ativações não foram normalizadas, tornando Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 45 difícil determinar a magnitude de ativação nas variações de Supino. GLASS e ARMSTRONG (1997) compararam a atividade da porção clavicular do peitoral maior com a porção esternal, nos exercícios Supino declinado e Inclinado (70% de 1RM). A porção esternal do peitoral apresentou atividade significativamente maior no Supino declinado, mas a atividade EMG da porção clavicular do peitoral, não apresentou diferença entre o inclinado e o declinado. As ativações também não foram normalizadas, não permitindo registrar a magnitude de ativação relativa à CIVM. O último exemplo é o estudo de BARNETT, KIPPERS e TURNER (1995), no qual eles compararam os Supinos declinado, horizontal e inclinado e o Desenvolvimento anterior, em uma intensidade maior do que 80% de 1RM, para cada um dos exercícios. A porção clavicular apresentou atividade EMG mais alta no Supino inclinado e horizontal, sendo nesses dois exercícios de forma semelhante. A atividade da porção clavicular foi significativamente mais baixa no Supino declinado e no Desenvolvimento e estes não apresentaram diferença entre si. A porção esternal do peitoral apresentou sua maior atividade EMG no Supino horizontal. Os Supinos declinado e inclinado não apresentaram diferença na atividade da porção esternal, na empunhadura clássica. Já no Desenvolvimento, a atividade da porção esternal foi mínima. Estes três estudos citados apontam para algumas divergências, mas é possível traçar um perfil médio a partir destes resultados. Primeiramente, é difícil de determinar precisamente a fonte das divergências apontadas, mas provavelmente é consequência do tratamento empregado no sinal EMG, na intensidade usada nos exercícios, entre outras diferenças metodológicas que são potencializadas pela falta da normalização do sinal pela CIVM. Contudo, nota-se que nos três Supinos há atividade das duas porções do peitoral maior. Estas duas porções apresentam padrões diferentes de ativação. Isso pode ser notado principalmente quando o movimento é executado no plano frontal, sendo que a porção clavicular se ativa no Desenvolvimento, enquanto que a porção esternal se ativa no Pulley anterior. Já nos Supinos a diferença parece pequena para suscitar mudanças que possam ser consideradas sistemáticas. O supino horizontal parece ser a variação que ativa as duas porções de forma satisfatória e para garantir maior semelhança na atividade das duas porções do peitoral, sugere-se realizar o exercício com intensidade alta, pois quanto maior for a intensidade, menor será a diferença possível na ativação das duas porções. Diferente do peitoral maior, a variação na inclinação do Supino parece suscitar respostas sistematicamente diferentes nos demais músculos envolvidos. O deltóide clavicular sistematicamente aumenta sua atividade quanto mais inclinado estiver o banco do Supino, sendo que sua atividade no Supino inclinado se torna muito semelhante à do Desenvolvimento. O tríceps braquial (cabeça longa) apresenta atividade EMG consideravelmente mais alta no Supino declinado e horizontal, do que no Supino inclinado e no Desenvolvimento (BARNETT, KIPPERS e TURNER, 1995; TREBS, BRANDENBURG e PITNEY, 2010). Essas informações podem servir para aumentar ou controlar a contribuição destes músculos e ainda estimular o músculo peitoral de forma satisfatória. Uma consideração importante, com relação à inclinaçãodo banco do supino, diz repeito à possibilidade de pinçamento. A abdução escapular apresenta a tendência de diminuição do espaço subacromial, que por sua vez aumenta o risco de ocorrência de pinçamentos (SOLEM- BERTOFT, THUOMAS e WESTE, 1993). Por isso, quanto mais inclinado for o Supino, maior a elevação do úmero, em associação com a abdução escapular, aumentando ainda mais o risco de pinçamentos. Por isso, sugere-se atenção a sintomas que sugiram eventuais pinçamentos, como algias no ombro (sensações de queimação). Nestes casos, sugere-se diminuição do uso de supino inclinado e a diminuição da quantidade de abdução do ombro, no Supino horizontal, no qual a adução horizontal será realizada. Em outras palavras, trazer a barra do Supino na altura do processo xifoide, não da região média do esterno. Outra variação na execução do Supino, além da inclinação do banco, diz respeito à amplitude da empunhadura, que pode ser da largura da distância biacromial ou até duas vezes esta distância. Existem evidências de algumas diferenças na atividade dos músculos, mas os estudos em questão apresentam algumas divergências metodológicas que diminuem a segurança em caracterizar uma das empunhaduras como sendo melhor que a outra (CLEMONS Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 46 e AARON, 1997). De qualquer forma, a empunhadura clássica, parece ser bastante eficiente para a atividade muscular desejada além de propiciar maior amplitude de movimento na adução horizontal do ombro (BARNETT, KIPPERS e TURNER, 1995). Para finalizar, vale a pena analisar as semelhanças e diferenças que o Supino apresenta com o exercício de flexão de braço. A flexão de braço pode ser feita de algumas formas distintas: com as mãos apoiadas no chão na largura dos ombros ou em larguras superiores. Na largura dos ombros, o movimento se torna uma flexão de ombro no plano sagital, enquanto que com as mãos afastadas, o movimento passa a ser mais semelhante ao Supino, com adução horizontal do ombro efetivamente. Com as mãos na largura dos ombros, a atividade dos músculos peitoral maior e tríceps braquial é consideravelmente maior (85% e 82% da CIVM, respectivamente) do que nas mãos mais afastadas (66% e 62% da CIVM, respectivamente) (COGLEY et al., 2005). No estudo de YOUDAS et al. (2010), o peitoral maior não apresentou diferença na sua ativação independente do posicionamento das mãos. Por outro lado, o tríceps braquial apresentou atividade progressivamente maior quanto mais próximas as mãos foram posicionadas uma da outra (80% e 110% da CIVM, respectivamente a menor e a maior ativação). Já o serrátil anterior apresentou sua maior ativação (85% da CIVM) com as mãos mais afastadas. Com relação à flexão de braço, vale lembrar que a resistência a ser movimentada é o peso do corpo. É possível aumentar a resistência com caneleiras ou anilhas, mas geralmente a execução envolve apenas o peso do corpo. Para muitas pessoas destreinadas ou pouco treinadas em força, o peso do corpo já oferece resistência consideravelmente alta. A variação do posicionamento das mãos, portanto, irá aumentar ou diminuir a intensidade do exercício conforme os músculos apresentem maior ou menor facilidade para produzir força. Neste sentido, apenas com o peso do corpo, sem ajustar a intensidade nas diferentes situações, a facilidade ou dificuldade em fazer o exercício dependerá da força que cada indivíduo tiver em cada um dos músculos envolvidos. Portanto a flexão de braço pode ser uma estratégia interessante e simples para pessoas que não apresentam muita força, mas para pessoas bem treinadas em força, não representará intensidade alta o suficiente para promover melhora progressiva. No quadro 7, observam-se dois exemplos de exercícios que envolvem a abdução horizontal, o Crucifixo inverso e a Remada aberta. O crucifixo inverso apresenta uma amplitude de movimento maior, pois com halteres, é possível realizar a abdução horizontal completa do ombro. Já na Remada aberta, a abdução horizontal é completa, mas a posição inicial não envolve a adução horizontal completa, pois a barra restringe a amplitude do movimento. Na Remada aberta, existe ainda a flexão do cotovelo associada, exigindo, também, a ação dos músculos flexores do cotovelo. Quadro 7: Exemplo de dois exercícios, Remada aberta e Crucifixo inverso, na posição inicial e final da execução, na qual uma abdução de ombro, no plano transversal foi realizada. Da mesma forma como no Supino horizontal e no Crucifixo, os torques resistentes nos exercícios de Remada aberta e Crucifixo inverso apresentam características distintas. A Remada aberta apresenta um torque resistente em adução horizontal, no ombro, muito semelhante ao longo da amplitude de movimento, já o Crucifico inverso apresenta um torque resistente próximo de zero na posição inicial (adução horizontal), o torque aumenta progressivamente e se torna máximo na posição final (abdução horizontal completa). Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 47 Geralmente o exercício Crucifixo inverso é feito com o tronco apoiado e, por isso, apresenta uma sobrecarga mínima na coluna. Por outro lado, o torque em flexão aplicado na coluna é considerável no exercício Remada aberta. Se comparado com a Remada baixa, o cabo na Remada aberta é puxado mais alto, produzindo um braço de alavanca maior para as articulações das vértebras lombares. Portanto, há uma exigência considerável por parte dos estabilizadores da coluna para manter a mesma em extensão ao longo da realização deste exercício. É claro que na Remada baixa a carga absoluta mobilizada é maior e o braço de alavanca resistente é menor, enquanto que na Reamada aberta, a carga é menor e o braço de alavanca é maior. É possível que na comparação dos torques, as duas Remadas apresentem um torque resistente semelhante na coluna, mas vale a pena ter atenção para que a postura correta seja mantida na coluna durante a realização desses exercícios. A abdução horizontal do ombro envolve uma rotação da articulação glenoumeral e, predominantemente, a adução da articulação escapulotorácica. Os músculos responsáveis por estas ações são: deltóide espinhal e acromial, tríceps braquial (cabeça longa), infra-espinhal, redondo maior e menor e o grande dorsal, na rotação glenoumeral, e trapézio médio e rombóides, na articulação escapulotorácica. No Crucifixo inverso, a atividade EMG de deltóide espinhal e acromial é alta, apresentando magnitudes de ativação que variam entre 80% e 90% da CIVM, para ambos. A rotação medial ou lateral do ombro não interferiu nos resultados da atividade do deltóide (TOWNSEND et al., 1991; REINOLD et al., 2004). Estes valores de ativação EMG são significativamente maiores que os valores observados nos exercícios Pulley triângulo e Pulley frente (SIGNORILE, ZINK e SZWED, 2002). Isso leva a crer que a estimulação de deltóide espinhal seria beneficiada por exercícios de abdução horizontal do ombro. Os músculos do manguito rotador não apresentaram atividade alta no movimento puro de abdução horizontal, no plano transversal. A atividade EMG, no exercício Crucifixo inverso com rotação lateral, apresentou-se alta apenas nos músculos infraespinhal e redondo menor, com magnitudes de ativação média de 80% e de 70%, respectivamente. Nestes dois músculos a rotação lateral, durante a realização da abdução, aumentou efetivamente a atividade dos dois músculos, possivelmente, devido ao fato de ambos serem rotadores laterais e abdutores horizontais e quando um músculo realiza simultaneamente dois movimentos aos quais ele se destina, existe a tendência de aumento de atividade nos mesmos, conforme já discutido. Uma forma de aumentar a atividade do músculo supra-espinhal é manter o ombro em cerca de 100º de abdução no plano frontal. Desta forma a atividadedeste músculo pode aumentar para cerca de 82% da CIVM. É possível que em abdução de ombro de 100º no plano frontal, os músculos supra-espinhal e deltóide acromial, provavelmente estejam atuando como estabilizadores do ombro em abdução (REINOLD et al., 2004). Já no exercício Remada aberta, nenhum dos músculos componentes dos manguito rotadores apresentou atividade superior a 50% da CIVM (TOWNSEND et al., 1991). Analisando a atividade das três porções do deltóide em conjunto, observa-se que o deltóide acromial apresenta uma atividade mais alta na abdução do ombro no plano da escápula, mas ele também apresenta atividade alta em adução e abdução horizontal, principalmente quando o ombro é mantido em abdução superior a 90º. Por outro lado, o deltóide clavicular apresenta atividade semelhante na adução horizontal e na abdução do ombro. Diferença será observada, com maior atividade EMG, apenas se ombro for mantido em abdução de ombro superior a 100º. Por último, o deltóide espinhal parece apresentar-se ativo em abdução horizontal e em extensão de ombro, mas não em abdução de ombro no plano da escápula. No Crucifixo inverso, a atividade EMG das três porções do trapézio é relativamente alta. Em particular a porção média do músculo trapézio apresenta atividade maior (88% a 100% da CIVM), provavelmente devido à necessidade de adução da escápula, conforme discutido anteriormente (EKSTROM, DONATELLI e SODERBERG, 2003; ANDERSEN et al., 2011). Embora não investigado, acredita-se que atividade semelhante deve ser encontrada no exercício Remada aberta, por conta da grande excursão da escapulotorácica em adução. Além disso, seria esperado que os romboides, maior e menor, apresentassem atividade correspondentemente alta nos dois exercícios (Crucifixo inverso e Remada aberta), pois os mesmos são Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 48 músculos que apresentam atividade semelhante à porção média do trapézio, ou seja, atuam na adução da escápula. Contudo, os resultados apontados por MOSELEY et al. (1992) mostram que a atividade dos rombóides parece ser moderada (inferior a 50% da CIVM). Contudo, é possível que algumas características específicas na execução de movimento dos exercícios investigados neste estudo tenham causado tal resultado de ativação. Dessa forma, tais resultados dependem da metodologia empregada em cada estudo, conforme já discutido anteriormente. Curiosamente, nem no Crucifixo inverso, nem na Remada aberta, a atividade EMG do músculo grande dorsal ultrapassa 50% da CIVM. Isso provavelmente ocorre, porque na abdução horizontal, no plano transversal, a quantidade de encurtamento muscular é pequena, pois as fibras não estão direcionadas a favor do movimento, como ocorre nos movimentos de adução e extensão do ombro. Por isso uma ativação pequena resolve a necessidade de estabilização necessária nesta situação de execução de movimento (TOWNSEND et al., 1991; BOGDUK, JOHNSON e SPALDING, 1998). Portanto, o grande dorsal não é um abdutor horizontal efetivo. Articulação do cotovelo A articulação do cotovelo é formada a partir de três ossos que se articulam: o úmero, o rádio e a ulna. Compondo quatro articulações: a umeroulnar, a umerorradial e as radioulnares proximal e distal. As duas primeiras articulações compõem a articulação do cotovelo propriamente dito e é nestas articulações que ocorre a flexão e a extensão do cotovelo. Já as duas últimas são articulações presentes no antebraço, permitem a supinação e a pronação (NEUMANN, 2006). Embora a articulação radioulnar distal não esteja localizada na articulação do cotovelo, ela permite os movimentos mencionados. A articulação umeroulnar, ocorre pela interação da incisura troclear com a tróclea. Esta articulação em dobradiça atribui extrema estabilidade a esta articulação. Os movimentos flexão e extensão não ocorrem puramente no plano sagital, pois o eixo forma um ângulo que faz com que seja observado um valgo normal no cotovelo quando o mesmo se encontra em extensão. Isso significa que o braço e o antebraço não se encontram perfeitamente alinhados (KAPANDJI, 1990; NEUMANN, 2006). Ocorre um pequeno desvio lateral do antebraço em relação ao braço. Portanto, durante a flexão e extensão do cotovelo, a empunhadura afeta o posicionamento natural dos segmentos e a realização natural dos movimentos de flexão e extensão do cotovelo. Isso deve ser considerado quando uma sobrecarga for imposta à articulação do cotovelo. As articulações radioulnares são as que permitem a realização da pronação e da supinação. A supinação é observada quando os ossos ulna e rádio se encontram paralelamente dispostos e a palma da mão encontra-se voltada para região anterior, a partir da posição anatômica. Na pronação, a palma da mão encontra-se voltada para região posterior. Isso é possível, pelo cruzamento do rádio sobre a ulna fazendo com que a extremidade distal do rádio passe a se posicionar na região medial. Já na região proximal, estes movimentos ocorrem pelo rádio girando sobre a ulna, que por sua vez permanece praticamente imóvel e fixa, durante a realização da pronação e supinação (NEUMANN, 2006). No quadro 8 observam-se os músculos discriminados por movimento que resulta quando os mesmos se encurtam. Um músculo que chama a atenção é o bíceps braquial, pois o mesmo atua em três movimentos: flexão do ombro, flexão do cotovelo e supinação. Conforme descrito anteriormente, músculos que passam por mais de uma articulação são afetados pela característica do movimento e pela função que o mesmo deverá exercer nas articulações nas quais ele atua. Quadro 8: Músculos que participam dos movimentos de flexão e extensão do cotovelo. Adaptado de KAPANDJI (1990), DUFOUR (2003) e NEUMANN (2006). Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 49 Considerando o movimento articular de flexão do cotovelo, o bíceps braquial parece gradualmente diminuir sua ativação quando o antebraço passa de supinação para pronação (BASMAJIAN e LATIF, 1957) e ainda, o bíceps braquial apresenta atividade maior quando uma flexão de cotovelo é acompanhada por uma supinação simultaneamente, do que quando estes movimentos são realizados separadamente (PEROT et al., 1996). Essa maior ativação pode ser consequência da necessidade de exercer uma função agonista nas duas articulações mobilizadas, cotovelo e radioulnar. No entanto, esta diminuição da atividade do bíceps braquial com a pronação e o aumento na sua atividade quando a flexão é associada à supinação devem ser extrapoladas com cautela para o treinamento de força, pois essas características foram determinadas com cargas extremamente baixas e em isometria, numa condição experimental nada similar aos exercícios usados em treinamento de força. Não necessariamente, esta característica de ativação se reproduzirá em situações de exigências altas de produção de força, em circunstancias de realização de exercícios específicos de treinamento de força. Isso não significa que todos os exercícios são iguais, nem que a atividade dos músculos que realizam a flexão do cotovelo possa ser padronizada. O bíceps braquial é um músculo que apresenta uma vantagem mecânica menor com a pronação do antebraço, pois o seu braço de alavanca diminui em quase todos os ângulos da amplitude de movimento. Isso faz com que a capacidade do bíceps em contribuir na produção de torque seja diminuída em pronação (MURRAY, DELP e BUCHANAN, 1995). Para prosseguir com a discussão das características dos exercícios, observe a seguir o quadro 9 e o agrupamento sugerido dos exercícios segundo sua característica cinesiológica. Os exercícios de flexão do cotovelo podem ser divididos segundo o posicionamento do ombro e do antebraço para a realização da flexão. Do ponto de vista do posicionamento do ombro, o mesmo pode se encontrarestático em flexão, em extensão ao longo do corpo ou em hiperextensão, para a realização da flexão do cotovelo, como nos exemplos rosca Scott, rosca direta e rosca 45, respectivamente. Já do ponto de vista do posicionamento do antebraço, os exercícios se apresentam com o antebraço em supinação, posição neutra ou em pronação para a realização da flexão do cotovelo, como nos exemplos rosca simultânea, rosca martelo e rosca inversa, respectivamente (Quadro 9). Além dos exemplos visualizados no quadro, existem muitos outros exercícios e que ainda podem combinar posicionamentos de ombro com posicionamentos de antebraço, como, por exemplo, o exercício rosca Scott apresenta uma variação na qual o antebraço pode ser mantido em pronação, se tornando assim um exercício rosca Scott inverso com halter. Quadro 9: Exemplos de exercícios de flexão do cotovelo realizados no plano sagital, com variação no posicionamento do ombro e do cotovelo. Nos exercícios de flexão do cotovelo com variação no posicionamento de ombro, nitidamente pode ser observado que o torque resistente máximo ocorrerá em ângulos diferentes da amplitude de movimento. Tendo como referência 180o como sendo a extensão total do cotovelo e usando os exercícios do Quadro 9 como exemplo, nota- se que no exercício Rosca Scott, o maior torque resistente ocorrerá em, aproximadamente, 120o de flexão. No exercício Rosca Simultânea, ocorrerá aos 90o de flexão e, no exercício Rosca 45, ocorrerá num ângulo próximo aos 60o de flexão. Com isso, a maior exigência de torque muscular resultante ocorrerá em ângulos diferentes da amplitude de movimento, nos quais os músculos estarão em comprimentos diferentes e com diferentes capacidades de produzir tensão. No bíceps braquial, esse efeito será potencializado pelo posicionamento do ombro, pois em flexão de ombro, o bíceps apresenta-se mais encurtado do que em hiperextensão de ombro. Isso significa que a capacidade máxima de produzir torque muscular nos ângulos de torque resistente máximo será diferente em cada exercício. Se a mesma carga absoluta, por exemplo, Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 50 10kg, for usada para o treinamento, nos exercícios Rosca Scott e Rosca 45, a ativação dos músculos terá que ser maior do que no exercício de Rosca Simultânea para compensar a capacidade menor de produzir torque muscular. Isso faz parecer que estes exercícios seriam mais eficientes, por exigirem mais do músculo. No entanto, se a carga for relativizada pelo máximo de cada exercício, por exemplo, 80% de 1RM, não é esperada diferença na ativação dos músculos envolvidos na flexão do cotovelo. Nos exercícios com variação no posicionamento do antebraço, as evidências apontam para uma ativação progressivamente menor do músculo bíceps braquial, com o posicionamento do antebraço indo na direção da pronação. Em pronação o músculo bíceps braquial se ativa menos e apresenta uma vantagem mecânica menor. Assim, com a mesma carga absoluta nos exercícios de rosca simultânea, rosca martelo e rosca inversa, os demais flexores do cotovelo deverão produzir mais torque para compensar a menor ativação e capacidade de auxílio do bíceps braquial. Isso significa também que a capacidade máxima de produção de torque muscular será reduzida, ou seja, a carga máxima em cada um dos exercícios será diferente. Por isso, a intensidade do esforço deve ser ajustada em relação à carga máxima e, nesta situação, não será esperada diferença na atividade dos músculos braquial e braquiorradial, mas, de acordo com as evidências atuais, parece que o bíceps apresentará uma menor ativação. Portanto, especula-se que o exercício Rosca Inversa não seja mais eficiente para ativar o braquiorradial que o exercício Rosca Simultânea, mas sim, seja um exercício menos eficiente para ativar o bíceps braquial, pela pronação existente. Vale lembrar que esta linha de raciocínio é especulativa e necessita ser comprovada nas variações apresentadas, com cargas ajustadas aos diferentes exercícios, exigindo uma intensidade alta de força. Nos exercícios descritos anteriormente para os flexores do cotovelo, o ombro permaneceu imóvel. Contudo, alguns exercícios exigem movimentação simultânea nas articulações do ombro e do cotovelo. Como exemplo, podemos citar os exercícios de Remada Baixa e Pulley Frente em que, além da flexão de cotovelo, ocorre uma extensão e uma adução no ombro, respectivamente. Nestes exercícios, obviamente, será necessária a ativação dos flexores do cotovelo. Por isso, espera-se atividade dos músculos braquial e braquiorradial, mas não se espera grandes ativações por parte do bíceps braquial, devido à ação antagonista que o mesmo apresentará no ombro. A flexão do cotovelo promove encurtamento no bíceps braquial. Entretanto, a extensão do ombro simultânea interfere nas variações do comprimento deste músculo, em função de sua natureza biarticular. Portanto, pode ser esperada uma contribuição reduzida por parte do bíceps braquial neste exercício. Outro exemplo similar pode ser visto no supino horizontal, no qual o bíceps braquial contribui e é agonista na adução horizontal do ombro; porém, é antagonista no cotovelo, por ocorrer uma extensão no mesmo. Provavelmente, por conta disso a atividade EMG do bíceps braquial é baixa no exercício supino horizontal (McCAW e FRIDAY, 1994). Na extensão do cotovelo, observa-se que o principal músculo é o tríceps braquial. Ele apresenta dois ventres monoarticulares (a cabeça medial e a cabeça lateral) e um ventre biarticular (a cabeça longa). A cabeça longa, além de estender o cotovelo, ela também é extensora do ombro (NEUMANN, 2006). Diferente do observado na flexão do cotovelo parece que existe um padrão hierárquico de recrutamento dos ventres musculares do tríceps braquial e do ancôneo, que não está vinculado somente à tarefa executada, mas à exigência de força também. Existe a indicação de que os extensores do cotovelo sejam intensamente ativados e de forma semelhante quando há exigência alta de força. Porém, em intensidades menores ou submáximas, os ventres dos músculos extensores apresentam diferenças na sua organização para promover torque muscular em extensão do cotovelo (TRAVILL, 1962). Esse comportamento pode ser explicado pela Lei da Parcimônia, segundo a qual o sistema nervoso tende a ativar o menor número possível de músculos ou de unidades motoras para a realização de um movimento articular qualquer. Isso significa que em situações de baixa exigência de força os músculos monoarticulares serão acionados antes dos músculos biarticulares. Por exemplo, em extensão de cotovelo, com baixa exigência de força, o ancôneo e a cabeça medial serão acionados inicialmente para esta tarefa. Somente se estes ventres musculares não derem conta desta extensão é que a cabeça lateral e, posteriormente, a cabeça longa serão acionados. Este padrão hierárquico de recrutamento dos músculos tem Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 51 como objetivo central economizar energia, pois imagine que para a extensão do cotovelo, não a cabeça medial, mas sim a cabeça longa fosse solicitada para a tarefa. Por ser biarticular, a cabeça longa do tríceps estaria estendendo o cotovelo e produzindo um torque para estender o ombro simultaneamente. Como a extensão do ombro não faz parte da tarefa em alguns exercícios, este movimento precisaria ser neutralizado por meio de outro músculo que produziria um torque oposto na articulação do ombro. Com isso, nota-se que dois músculos precisaram ser acionados ao usar a cabeça longa, sendo que apenas um músculo precisaria ser acionado, se o mesmo fosse a cabeça medial, monoarticular. Não é econômico acionar a cabeça longa do tríceps se a cabeça medial resolve o problema sem precisar de um músculo neutralizador. Por isso que,aparentemente, em exigências baixas de força, a cabeça longa do tríceps raramente é acionada (TRAVILL, 1962; NEUMANN, 2006). Para sistematizarmos os exercícios que envolvem extensão do cotovelo, podem ser observadas variações similares aquelas anteriormente discutidas, ou seja, variações no posicionamento do ombro e no posicionamento do antebraço (Quadro 10). As imagens do quadro 10 ilustram, aproximadamente, os ângulos da amplitude de movimento nos quais o torque resistente é máximo. Note que no Tríceps coice, o torque resistente é máximo na extensão total, enquanto que nos exercícios Tríceps francês e testa o torque resistente será máximo no ângulo de 90º de flexão de cotovelo. Isso afeta a amplitude na qual os extensores do cotovelo terão que ser mais acionados para produzir um torque muscular resultante em extensão para se opor ao torque resistente em flexão destes exercícios. Nestes três exercícios de extensão de cotovelo com variação no posicionamento do ombro (Quadro 10), o ombro deve permanecer estático e apenas o cotovelo deve ser movimentado. Portanto, pouca interferência pode ser esperada na atividade dos ventres monoarticulares do tríceps braquial, mas a ativação muscular da cabeça longa provavelmente será afetada com posicionamentos diferentes de ombro. Quadro 10: Exemplos de exercícios de extensão do cotovelo realizados no plano sagital, com variação no posicionamento do ombro e do cotovelo. Quanto maior for a quantidade de flexão mantida no ombro, mais a cabeça longa se encontrará alongada. Isso irá interferir na capacidade do mesmo de produzir tensão e torque na articulação do cotovelo em extensão. Isso por si só não apresentaria alteração na ativação deste ventre do tríceps braquial, pois a magnitude da carga usada em cada um dos exercícios ajustada em função da carga máxima (1RM), provavelmente irá exigir atividade semelhante dos três ventres musculares. No entanto, nos três exercícios há uma exigência de estabilização do ombro para a manutenção da postura do exercício. Neste sentido, o toque do halter na articulação do ombro será semelhante no Tríceps Francês e no Testa, mas será significativamente maior no exercício Tríceps Coice se utilizada a mesma carga absoluta, pois o halter está mais distante do ombro e a massa do segmento braço foi adicionada. Por conta disso, há maior necessidade de estabilização no ombro no Tríceps Coice. Como o tríceps cabeça longa é extensor do ombro, seria esperada maior ativação deste ventre muscular nesse exercício para movimentar a resistência e para estabilizar o ombro, do que nos demais exercícios. No Tríceps Francês e no Testa, o torque resistente em flexão será muito semelhante aos 90º de flexão do cotovelo. A diferença é que no Francês, a cabeça longa do tríceps se encontra muito próximo do seu comprimento máximo, ou seja, está extremamente alongado. Esta é uma condição no qual se diz que o músculo estará em insuficiência passiva, ou seja, estará tão alongado que Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 52 não será capaz de contribuir significativamente no torque articular, mesmo que o sistema nervoso o esteja ativando bastante (ENOKA, 2000; ZATSIORSKY, 2004). Além disso, o braço de alavanca resistente é muito pequeno, quando o ombro está em flexão de 180º e o cotovelo estendido, o que torna o torque resistente no ombro praticamente nulo. Entretanto, conforme ocorre a flexão de cotovelo, o torque resistente passa a aumentar em função do aumento do braço de alavanca da força resistente. Nessa situação, a cabeça longa do tríceps braquial está cada vez mais próximo do seu alongamento máximo, no qual a capacidade de contribuir no controle do cotovelo diminui (Figura 33). Figura 33: Representação dos braços de alavanca do peso no exercício Tríceps Francês, no instante inicial e final de execução do movimento (próximo ao alongamento máximo do tríceps). Se isso ocorrer, os outros ventres musculares destinados à extensão do cotovelo terão que assumir o controle dessa articulação. Isso pode fazer parecer que estes exercícios seriam mais eficientes para estimular os ventres monoarticulares do tríceps braquial do que o exercício Tríceps Coice. Isso realmente seria verdade se os exercícios fossem feitos com a mesma carga absoluta, mas quando a intensidade dos exercícios é ajustada em função da capacidade máxima de mobilizar carga (por exemplo, 1RM), especula-se que a atividade dos monoarticulares seja bastante semelhante em todos os exercícios aqui discutidos. Com relação ao posicionamento do antebraço, comparando os exercícios Tríceps pulley, corda e supinado, observa-se que o ombro permanece imóvel e na mesma posição nos três exercícios e a amplitude de movimento no cotovelo é muito semelhante. A variação está no posicionamento do antebraço que é mantido em pronação no Tríceps Pulley, em posição neutra no Tríceps corda, e em supinação no Tríceps supinado. Pouca alteração é esperada para esta variação no posicionamento do antebraço em situações de realização de força, porque o tríceps braquial é distalmente inserido no olécrano da ulna e o mesmo nada é influenciado pela pronação e supinação (já que no movimento de supinação é o rádio que gira sobre a ulna). Embora com certas limitações, já foi observado que na posição em pé com o cotovelo mantido em 90º de flexão, ao realizar uma supinação do antebraço, o tríceps braquial atua na neutralização do bíceps braquial para que o mesmo não promova flexão de cotovelo (PAULY, RUSHING e SCHEVING, 1967). Contudo, isso foi observado numa situação com resistência baixa, o que torna difícil a extrapolação dessa condição para o treinamento de força. Na mesma linha de raciocínio dos exercícios de flexão de cotovelo, vale a pena mencionar sobre exercícios nos quais o ombro e o cotovelo são mobilizados, como é o caso do Tríceps banco (Figura 34). No tríceps no banco, a tarefa exige que ocorra uma extensão de cotovelo, mas simultaneamente com a flexão do ombro. Como a exigência de força é alta, certamente a cabeça longa será ativada (TRAVILL, 1962), mas não tanto quanto as demais cabeças. Nesta situação, a ação de deltóide clavicular será importante, não somente para atuar como agonista na flexão do ombro, mas também para impulsionar o úmero para a região anterior, promovendo auxílio à extensão do cotovelo (a mão está apoiada, assim, a flexão do ombro contribui para a extensão do cotovelo). Além disso, a ação do deltóide clavicular é importante para neutralizar a ação do tríceps cabeça longa na extensão de ombro. Com isso, as alterações do comprimento muscular da cabeça longa do tríceps serão mínimas, o que leva a crer que sua ativação não será de alta magnitude (NEUMANN, 2006). Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 53 Figura 34. Execução do exercício Tríceps Banco, no qual são mobilizadas as articulações do ombro e do cotovelo simultaneamente para sua realização. Membros inferiores A abordagem para a análise dos exercícios de membros inferiores será um pouco diferente devido à grande quantidade de exercícios multiarticulares e que envolvem muitos grupamentos musculares. Vale lembrar que a organização presente no texto visa sistematizar o conteúdo para que haja a menor quantidade de repetições de conceitos. Analisando brevemente as articulações de membros inferiores, nota-se três grandes articulações cujas características valem a pena serem citadas no treinamento de força: quadril, joelho e tornozelo. O quadril é composto pela união de três ossos conhecidos como ílio, púbis e ísquio. Estes três ossos formam uma concavidade chamada de acetábulo, que irá se articular com a cabeça do fêmur, formando a articulação coxofemoral, ou articulação do quadril. A articulação do quadril é extremamente estável devido ao formato ósseo favorável,aos ligamentos resistentes presentes na articulação e à ação ativa de vários grupamentos musculares. Essa articulação realiza movimentos nos três planos anatômicos: flexão e extensão no plano sagital, adução e abdução no plano frontal, e rotação medial e lateral no plano transversal. O foco principal da análise será mantido nos movimentos dos planos sagital e frontal, mas conforme se torne pertinente, as rotações serão incluídas na discussão dos exercícios. Pela fixação firme observada na cintura pélvica, os movimentos no quadril são acompanhados por movimentos na pelve e na coluna lombar. O movimento de flexão de quadril é acompanhado de movimentos de retroversão da pelve (inclinação posterior), que, por sua vez, promovem a diminuição da curvatura ou a retificação da coluna lombar. Inversamente, o movimento de extensão de quadril é acompanhado por uma anteversão da pelve (inclinação anterior) e do aumento da curvatura ou uma hiperextensão da coluna lombar. Esse conceito de movimento conjugado é conhecido como ritmo lombo- pélvico e afeta a sobrecarga na coluna, conforme será discutido mais a diante (KAPANDJI, 1990; NEUMANN, 2006). A articulação do joelho é composta por três ossos, o fêmur, a tíbia e a patela, que por sua vez formam duas articulações: a articulação tibiofemoral (lateral e medial) e a articulação patelofemoral. A articulação do joelho é extremamente complexa, com diversas estruturas atuando de forma sincronizada para a realização do movimento. O joelho realiza os movimentos de flexão e extensão no plano sagital, e de rotação medial e lateral no plano transversal. Os movimentos de flexão e extensão são acompanhados por movimentos acessórios de rotação medial e lateral. Quando o joelho realiza uma flexão, o mesmo ocorre por meio do rolamento e do deslizamento dos côndilos do fêmur sobre o platô tibial. Contudo, como os côndilos do fêmur apresentam formatos e tamanhos distintos, ocorre rotação da tíbia em relação ao fêmur, por exemplo, para que os côndilos sejam mais bem acomodados sobre o platô tibial. Desta forma, toda flexão de joelho é acompanhada pela rotação medial da tíbia ou rotação lateral do fêmur. Inversamente, a extensão do joelho ocorre associada à rotação lateral da tíbia ou a rotação medial do fêmur. Na posição anatômica, observa-se que no alinhamento do fêmur com a tíbia, ocorre a formação de um ângulo conhecido como ângulo Q. O ângulo Q tido como normal é aquele no qual a tíbia e o fêmur formam um ângulo externo de 170-175º. Isso significa que naturalmente no nosso joelho forma um valgo (joelho em X) normal (KAPANDJI, 1990; NEUMANN, 2006). A articulação do joelho é capaz de realizar movimentos no plano transversal apenas quando há algum grau de flexão. Se Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 54 o joelho estiver totalmente estendido, os contatos ósseos impossibilitam os movimentos de rotação. Todavia, a partir da realização de uma flexão de joelho abre-se um espaço entre as peças ósseas para que os movimentos de rotação medial e lateral ocorram. A articulação patelofemoral é composta pela patela deslizando sobre o fêmur. A patela é um osso que tem como principal função potencializar a ação do quadríceps. Na presença da patela, o braço de alavanca do músculo quadríceps é maior e isso permite maior produção de torque muscular. Contudo, toda vez que o quadríceps produz tensão, ele traciona a patela para cima (TQ), mas como a patela está fixada à tíbia, por meio do ligamento patelar, o mesmo traciona a patela para baixo (LP). O direcionamento destas duas forças resulta num vetor de força resultante conhecido como resultante compressiva patelofemoral (Figura 35) (NEUMANN, 2006). A magnitude da resultante compressiva patelofemoral depende de dois fatores: o ângulo de flexão do joelho e a magnitude de tensão produzida pelo quadríceps. O ângulo de flexão do joelho afeta a força resultante, pois quanto maior for a quantidade de flexão do joelho, menor será o ângulo interno formado pelos dois vetores de força (TQ e LP) e maior será a projeção da soma vetorial das duas forças. Assim, quanto maior for a flexão do joelho, maior será a resultante compressiva patelofemoral. Este efeito ocorre até aproximadamente 90º de flexão, pois a partir desse ângulo a força resultante não aumenta mais (ESCAMILLA et al., 2001). O segundo fator é a quantidade de tensão produzida pelo quadríceps. Quanto maior for a magnitude de TQ, maiores serão os vetores de força que influenciarão a resultante compressiva. Portanto, na posição em pé, conforme a pessoa realiza um agachamento (Figura 35), maior será a flexão do joelho e maior será o braço de alavanca do peso do corpo, exigindo maior produção de tensão e torque por parte do quadríceps para controlar o peso do corpo. Por conta disso, a compressão da patela contra o fêmur aumenta consideravelmente. Mas isso não representa um problema para um joelho normal e saudável, pois a área de contato da patela com o fêmur aumenta gradativamente com a flexão do joelho, distribuindo a resultante compressiva em uma área de contato maior (STEINKAMP et al., 1993; BESIER et al, 2005). Em um joelho normal e saudável, isso tornaria a força tolerável sem acarretar em um risco aumentado de surgimento de lesão. Figura 35: Figura ilustrativa da Força resultante compressiva patelofemoral (FA), em duas condições diferentes de flexão do joelho, como resultado da tensão do quadríceps (TQ) e da tensão produzida pelo ligamento patelar (LP). Adaptado de NEUMANN (2006). A articulação do tornozelo é composta por três ossos: a tíbia, a fíbula e o tálus. Estes três ossos compõem a articulação do tornozelo, também conhecida como articulação talocrural. Esta articulação permite vários movimentos em planos anatômicos distintos; no entanto, nosso foco permanecerá nos movimentos que ocorrem no plano sagital: flexão plantar (ou plantiflexão) e flexão dorsal (ou dorsiflexão), (KAPANDJI, 1990; NEUMANN, 2006). O quadro 11 apresenta os músculos que passam pelas articulações do quadril, joelho e tornozelo. Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 55 Quadro 11: Músculos que participam dos movimentos das articulações do quadril, do joelho e do tornozelo. Adaptado de KAPANDJI (1990), DUFOUR (2003) e NEUMANN (2006). Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 56 Movimentos Multiarticulares Os exercícios envolvendo membros inferiores serão apresentados em grupos de exercícios multiarticulares e monoarticulares. Inicialmente os exercícios multiarticulares serão caracterizados para posteriormente os monoarticulares serem caracterizados. O quadro 12 apresenta exemplos de exercícios multiarticulares: Agachamento tradicional, Agachamento Smith e o Leg Press 45. Estes três exercícios representam basicamente as formas de exercícios multiarticulares possíveis. Obviamente existem variações, mas as variações se resumem a outros aparelhos, outras formas de resistência, posicionamentos distintos da resistência ou posicionamentos espacial distinto do corpo, mas as amplitudes de movimento, e as articulações mobilizadas são muito semelhantes. O primeiro exercício é o Agachamento tradicional, que na verdade é o Agachamento livre, mas como no exemplo a pessoa realiza o exercício numa barra guiada Smith, optou- se por chamar o exercício de Agachamento tradicional. O Agachamento apresenta três variações com relação à sua amplitude de movimento, ou seja, ele pode ser curto (45º de flexão), meio agachamento (90º de flexão) ou agachamento completo (> 120º de flexão). As mesmas características relacionadas à amplitude de movimento podem ser observadas nos exercícios Agachamento no Smith e no Leg Press 45, embora nestes exercícios, estas amplitudes diferentes não sejam citadas. Nos dois Agachamentos e no Leg Press 45, os agonistasapresentam-se como os músculos responsáveis pelos movimentos no plano sagital, ou seja, extensores do quadril, extensores do joelho e os flexores plantares do tornozelo. Os músculos que atuam nos movimentos e adução e abdução do quadril no plano frontal exercem uma função mais estabilizadora do que agonista no exercício. Quadro 12: Exemplo de três exercícios multiarticulares de membros inferiores, Agachamento tradicional, Agachamento Smith e Leg Press 45, na posição inicial e final da execução do movimento. Analisando os torques resistentes no Agachamento livre, podemos notar diferenças nos torques articulares em diferentes profundidades de execução do exercício. Primeiramente, deve ser salientado que apenas o torque da barra foi ilustrado e discutido. Os torques produzidos pelo tronco e pelos segmentos não foram incluídos na análise, para simplificar a discussão. No Agachamento livre (Figura 36), o peso gera um torque em flexão sobre a articulação do quadril, um torque em flexão sobre a articulação do joelho, um torque em flexão dorsal na articulação do tornozelo, isso sem falar em um torque em flexão na coluna lombar, por exemplo, que não está representado na Figura 36. Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 57 Figura 36: Ilustrações do Agachamento curto e do Meio Agachamento com as representações dos respectivos braços de alavanca e dos torques resultantes em cada articulação mobilizada. No Agachamento curto, os torques resistentes encontram-se menores no quadril e no tornozelo do que no Meio Agachamento. Apenas o torque resistente aplicado no joelho é proporcionalmente maior no Agachamento curto do que no Meio Agachamento. O Agachamento curto representa um exercício mais fácil, devido à menor sobrecarga aplicada sobre as articulações, permitindo que com maior facilidade os músculos consigam movimentar a resistência. A sobrecarga na coluna lombar é menor e mesmo o braço de alavanca resistente sendo maior no joelho, o joelho se encontra em melhores condições de produzir torque, devido ao comprimento muscular mais favorável. No Meio Agachamento, o estiramento dos músculos os deixa numa relação de comprimento-tensão desfavorável. Somente isso já seria suficiente para exigir mais das musculaturas que controlam quadril, joelho e tornozelo. Mas, além disso, os torques resistentes aumentam bastante nas articulações do quadril e do tornozelo, devido ao aumento dos braços de alavanca. No joelho, embora o braço de alavanca seja menor que no Agachamento curto, o comprimento muscular menos favorável faz com que o músculo tenha que ser mais ativado para movimentar a resistência. Essa amplitude de execução é a que maior sobrecarga produz no joelho e na coluna; por isso, atenção deve ser dada à execução desta variação de exercício. Conforme visto anteriormente, a sobrecarga no joelho não aumenta com flexões superiores a 90º. Dessa forma, se a pessoa tolerar esta sobrecarga é bem provável que tolere o Agachamento completo. É importante ressaltar que este Agachamento completo deve ser treinado anteriormente, pois possíveis encurtamentos musculares tornarão a execução incorreta promovendo compensações que aumentam o risco de lesão nas articulações. É bastante comentada a recomendação de não ultrapassar o joelho da linha da ponta do pé, pois isso aumenta a sobrecarga no joelho e promoveria uma lesão no mesmo. De fato, a sobrecarga no joelho aumenta quando o mesmo é projetado mais a frente (HIRATA, 2006). Isso é verdade para a mesma carga absoluta, pois o braço de alavanca da resistência se tornará maior, exigindo maior produção de torque por parte do músculo. Mas isto ainda não significa que esta variação seja lesiva. A sobrecarga é maior, mas um joelho saudável é capaz de tolerar esta sobrecarga, a não ser que o músculo não aguente o torque resistente e sejam ativados mecanismos proprioceptivos de proteção que causem o relaxamento involuntário do músculo. Neste caso o risco de lesão existe realmente. Figura 37: Braços de alavanca e torques articulares nos exercícios Agachamento Smith (esquerda) e Leg Press 45 (direita). Na Figura 37, observam-se as posições finais de execução do movimento dos exercícios Agachamento Smith e Leg Press 45. Somente estas posições foram ilustradas, pois são as amplitudes de movimento nos quais os torques resistentes são maiores nestes exercícios. No Agachamento Smith, os pés apoiados mais a frente tornam o torque resistente praticamente nulo no quadril e relativamente grande no joelho. A resistência produz um torque em flexão nas articulações do quadril e do joelho. O torque resistente no joelho é maior no Agachamento Smith do que no Agachamento livre. O contrário pode ser observado no quadril e na coluna. Portanto, seria esperada maior exigência dos extensores do joelho e menor exigência Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 58 dos extensores do quadril e dos estabilizadores da coluna, no Agachamento Smith. Existe a ideia de que a sobrecarga no Agachamento Smith é maior que no Agachamento livre ou tradicional, como aqui foi denominado. Contudo, o peso está apoiado sobre o eixo da coluna, significando que a carga imposta não produz torque, ela gera puramente compressão. Se as curvaturas fisiológicas da coluna forem mantidas, a sobrecarga na coluna não será superior à do Agachamento livre. No Leg Press 45, a direção da linha de ação da força segue a direção da barra guiada, portanto é diagonal. A linha de ação da força praticamente passa sobre os eixos articulares do tornozelo e do quadril, com isso o torque resistente nos mesmos não pode ser considerado alto. Por outro lado, a flexão gradativamente maior do joelho faz com que o mesmo se afaste da linha de ação da força peso da resistência. Com isso, o torque resistente se torna máximo na posição final de execução do movimento. Novamente, em comparação com o Agachamento livre, o torque resistente no joelho é maior, exigindo aparente maior controle da articulação. Nesse exercício não há sobrecarga na coluna, a não ser a compressão que a carga irá produzir sobre a mesma contra o banco do aparelho. No entanto, caso a pessoa que irá se exercitar com este aparelho não tiver flexibilidade suficiente na musculatura posterior de coxa, no instante de extensão total de joelho, a falta de flexibilidade pode gerar uma retroversão na pelve que poderá retificar ou até mesmo flexionar a coluna lombar (NEUMANN, 2006). Essa associação de fatores leva a uma sobrecarga desnecessária na coluna, que aumenta o risco de surgimento de lesão. O exercício Leg Press apresenta algumas variações possíveis com relação ao posicionamento dos pés em posição baixa ou alta. A Figura 37 ilustra as alavancas e os torques no exercício chamado Leg Press Baixo e a Figura 38 ilustra as alterações no torque resistente nas articulações do quadril e do joelho no Leg Press Alto. Note que a execução do movimento é a mesma, mas como o peso do aparelho está localizado no pé e apresenta a direção da barra guiada, isso fará com que os torques resistentes nas articulações sejam um pouco diferentes. No Leg Press Baixo, o braço de alavanca do joelho é maior que no Leg Press Alto, na posição final. A articulação do quadril apresenta um braço de alavanca maior no Leg Press Alto do que no Leg Press baixo. Portanto, na comparação entre as duas situações têm-se um torque resistente maior no joelho no Leg Press baixo e um torque maior no quadril no Leg Press Alto. Figura 38: Braços de alavanca e torques articulares no exercício Leg Press 45 na variação com os pés apoiados numa posição Alta, chamada de Leg Press 45 Alto. A Figura esquerda corresponde à posição inicial e a figura a direita à posição final. Outra variação possível no posicionamento dos pés no exercício Leg Press, diz respeito ao afastamento ouà abdução dos mesmos (Figura 39). Considerando o afastamento dos pés, os mesmos podem estar próximos, em afastamento normal ou mais afastados. O afastamento normal corresponde ao posicionamento dos pés em distância biacromial ou bitrocantérica. A partir daí, os outros dois posicionamentos são mais próximos ou mais afastados que essa distância. A abdução dos pés envolve posicionar as pontas dos pés lateralmente. Essa variação afeta a mecânica do movimento, pois o quadril passará a apresentar uma pequena abdução, conforme o joelho é flexionado (Figura 39). O afastamento e a abdução dos pés podem ainda ser combinados. A alteração na ativação muscular em função dessas diferenças no posicionamento dos pés serão apresentadas e discutidas posteriormente. Figura 39: Exemplos de variações no posicionamento dos pés para a realização do exercício Leg Press 45. Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 59 Movimentos Monoarticulares Os exercícios monoarticulares podem ser de vários tipos. Por isso serão apresentadas apenas algumas variações nas quais a análise de torque e alavancas pode ser discutida por meio de algumas evidências científicas. Partindo das articulações proximais para as distais, um exercício que mobiliza a articulação do quadril, mas que exige estabilização em várias outras articulações é o Stiff (Figura 40). O Stiff é um exercício que envolve a extensão do quadril em contração concêntrica. Em extensão total, o torque resistente na articulação do quadril é relativamente baixo, pois o braço de alavanca do peso é pequeno. Mas, conforme o quadril é fletido, o braço de alavanca do peso aumenta, aumentando, assim, o torque resistente. Somado ao torque do peso, há também o torque do peso do tronco, que em conjunto geram um torque flexor no quadril, exigindo um torque muscular extensor para controlá-lo (glúteo máximo e o grupo dos ísquiotibiais). Figura 40: Braços de alavanca e torques articulares no exercício Stiff, na posição inicial (esquerda) e final (direita) de execução de movimento. Conforme comentado, há grande exigência de estabilização em algumas articulações do aparelho locomotor. Por exemplo, existe um torque flexor na coluna, um torque extensor no joelho e um torque dorsiflexor no tornozelo. Sugere-se atenção com dois fatores na execução deste exercício: (a) estar atento à falta de flexibilidade de ísquiotibiais que, conforme já discutido, pode acarretar em uma flexão da coluna lombar e aumento de risco de lesão; (b) manter uma pequena quantidade de flexão no joelho para a realização do exercício, para não sobrecarregar estruturas ligamentares por conta do torque extensor da resistência. Outro exercício de extensão do quadril bastante usado é o Glúteo quatro apoios. Este exercício apresenta muitas variações e, por isso, apenas duas serão aqui discutidas. Na Figura 41 observam-se duas destas variações possíveis. A posição inicial nos dois exercícios é a mesma, mas a execução do movimento é um pouco diferente. Obviamente, nos duas execuções ocorre a extensão do quadril, mas em uma delas o joelho é mantido estático em 90º de flexão (posição final 2), enquanto que na outra execução, a extensão do quadril ocorre associada a uma extensão do joelho (posição final 1). Observe como na posição final das duas execuções, o torque flexor da resistência sobre o quadril é diferente, porque o braço de alavanca do peso na posição final 1 é maior que na posição final 2. Figura 41: Braços de alavanca e torques articulares em dois exemplos de exercício Glúteo quatro apoios, com a mesma posição inicial e posições Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 60 finais distintas, com apenas extensão do quadril (posição final 2) ou com a extensão do quadril e de joelho ocorrendo simultaneamente (posição final 1). A análise destas duas variações traz algumas considerações. O músculo glúteo máximo e os ísquiotibiais serão os responsáveis por produzir o torque extensor do quadril para contrapor o torque do peso flexor do quadril. Neste sentido, na posição final 2 o torque resistente menor aparenta facilitar a execução do exercício por parte dos músculos. Contudo, devido à flexão de joelho de 90º, na posição final 2, os ísquiotibiais estarão quase que completamente encurtados e com uma capacidade baixa de contribuir com produção de torque no quadril. Essa é uma condição na qual diz-se que os ísquiotibiais se encontram em insuficiência ativa ou ativamente insuficientes. Isso significa que o músculo está tão encurtado, que mesmo apresentando atividade, ele não é capaz de contribuir ou contribui pouco na produção de torque potente muscular. Por outro lado, na posição final 1, o torque resistente será maior, mas os ísquiotibiais terão maior capacidade de contribuir na produção de torque. Figura 42: Exemplos de exercícios monoarticulares que envolvem a extensão do joelho (Cadeira extensora) e a flexão do joelho (Mesa flexora). Na Figura 42 dois exercícios monoarticulares do joelho podem ser observados. Os exercícios envolvem a extensão dos joelhos (Cadeira extensora) e a flexão dos joelhos (Mesa flexora). O torque resistente aplicado sobre a articulação do joelho, nos dois exercícios, depende da característica de construção do aparelho, pois o sistema de roldanas irá determinar o ângulo no qual o torque resistente será máximo. A Figura 43 ilustra de que forma a roldana, no caso roldana elíptica, irá regular a exigência maior ou menor de torque muscular. Na situação Figura 43 (a), a força peso da resistência (W) produzirá um torque que depende do braço de alavanca x (TW = W.x). Já a força muscular irá produzir um torque que depende do comprimento de seu braço de alavanca (y) (TF=F.y). Nesta condição apresentada, o músculo terá que compensar o seu braço de alavanca menor produzindo mais força. Contudo, ao elevar o peso, a roldana irá girar. Pela construção da roldana, na situação da Figura 43 (b), o músculo estará numa condição favorável, na qual ele sustenta ou movimenta o peso com mais facilidade, pois o braço de alavanca do músculo aumentou (y) e o do peso diminuiu (x). Nota-se que a característica dos torques depende do conjunto e do tipo de roldana empregada na construção do aparelho. Por isso, não existe uma regra, é necessário olhar para o aparelho e identificar em qual ângulo da amplitude de movimento o músculo terá que produzir maior torque. Figura 43: Ilustração de uma roldana elíptica, que consiste de uma polia com braços de alavancas variáveis. (a) indica uma situação na qual a relação dos braços de alavanca da força (F) e do peso (W) é x > y. (b) situação na qual x < y. Adaptado de ZATSIORSKY (1999). Por último, na articulação do tornozelo, a Figura 44 exemplifica dois exercícios bastante usados para o fortalecimento dos músculos do tríceps sural (gastrocnêmio medial e lateral, e sóleo): Panturrilha sentada e Panturrilha em pé. Nos dois exercícios, o movimento envolvido é uma flexão plantar no plano sagital. A diferença entre os dois exercícios é que no exercício panturrilha sentada, o joelho se encontra em flexão de 90º. Uma vez que o gastrocnêmio é um músculo biarticular, o posicionamento que envolve a flexão do joelho promove um grande encurtamento neste músculo. Por conta disso, a sua capacidade de produzir torque no tornozelo já estará prejudicada. Além disso, durante a flexão plantar, rapidamente o músculo gastrocnêmio chegará ao seu encurtamento total, tornando-se ativamente insuficiente. A partir daí, mesmo apresentando atividade, ele não será capaz de contribuir Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 61 com produção de torque (GALLUCCI e CHALLIS, 2002; HERZOG, 2004). Por conta desta característica, o exercício em pé é tido como mais eficiente para o gastrocnêmio e o exercício sentado como sendo mais eficiente para o músculosóleo. Considerando os conceitos discutidos ao longo do módulo, quando ajustado em função da carga máxima, o exercício Panturrilha sentado certamente terá menor solicitação de gastrocnêmio, mas o exercício Panturrilha em pé será igualmente eficiente para solicitar o tríceps sural como um todo. Portanto, a Panturrilha sentada é um exercício menos eficiente para o Gastrocnêmio, não mais eficiente para o sóleo. Já o Panturrilha em pé é igualmente eficiente para os dois músculos (SIGNORILE et al., 2002). Figura 44: Exemplos de exercícios monoaticulares que envolvem a flexão plantar para exercitar os músculos do tríceps sural. Conforme discutido em alavancas, como o tornozelo apresenta uma alavanca interresistente, isto dificulta a produção de um torque resistente alto o suficiente para exigir grande atividade de tríceps sural. Uma alternativa para mais facilmente conseguir criar uma desvantagem mecânica a fim de acionar mais os flexores plantares, é usando um exercício conhecido como Panturrilha no Leg Press. A Figura 45 ilustra essa idéia. Suponha os pés apoiados a partir da base dos metatarsos no aparelho Leg Press. Nesta situação, o eixo de rotação passará a ser a articulação talocrural. Assim, o tríceps sural aplicará sua força de tensão na sua inserção, no tendão calcâneo, e o peso da resistência estará aplicado no apoio dos pés. Com isso a alavanca passará a ser interfixa, na qual o braço de alavanca do peso se tornará muito maior que a da força muscular. Nesta condição, o torque em flexão dorsal produzido pelo peso terá que ser controlado por um torque muscular numa alavanca potente com uma desvantagem mecânica para produção de força. Figura 45: Característica da alavanca do tornozelo durante a realização do exercício Panturrilha no Leg Press. Nesta condição, a alavanca do tornozelo se torna uma alavanca interfixa. Atividade Eletromiográfica Com base no que foi apresentado com relação aos exercícios multiarticulares e monoarticulares para membros inferiores, a seguir será discutida a atividade EMG de uma forma um pouco diferentes da discussão feita em membros superiores. A discussão será dirigida por grupamentos musculares responsáveis pelo controle das articulações do quadril, joelho e tornozelo. A Tabela 2 resume as magnitudes de ativação EMG dos músculos que atuam em diversos exercícios multiarticulares e monoarticulares. Em cada estudo, foi apresentada a metodologia empregada e os principais resultados. Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 62 Tabela 2: Resumo das magnitudes de ativação EMG dos músculos nos exercícios multiarticulares. (*) indica a condição que apresentou atividade EMG diferente nos exercícios analisados, para o mesmo músculo. Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 63 Um fator que gera grande dificuldade para a comparação dos resultados dos estudos é a grande variação observada nas metodologias, nos tratamentos de dados, nas intensidades e na normalização empregada. A sistematização da análise dependerá do estudo que estiver sendo analisado. Nos estudos citados, o músculo glúteo máximo foi investigado nos exercícios Agachamento, Glúteo quatro apoios, Leg Press e Levantamento terra. O Agachamento ainda foi analisado em três profundidades diferentes (curto, meio e completo) e em posições diferentes de pé (próximos, normal, afastado, adução de tornozelo e abdução de tornozelo). O Leg Press foi discutido em suas variações: horizontal com os pés baixos, horizontal com os pés altos e 45º. O levantamento terra foi analisado em duas condições, tradicional e estilo sumo (pés afastados e tornozelos em abdução). Figura 46: Figura ilustrativa do exercício levantamento terra. Fonte: http://deadliftsndresses.wordpress.com/about/ Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 64 De acordo com os resultados, nota-se que no Leg Press a atividade EMG de glúteo é alta. No Agachamento e no Glúteo quatro apoios, não há como determinar a intensidade de ativação em relação à CIVM, para fazer comparações. Já no Levantamento terra, a análise das contrações excêntricas e concêntricas em conjunto mascarou as eventuais altas atividades musculares neste exercício. O glúteo máximo parece ser afetado pela amplitude de movimento do exercício. Por exemplo, o glúteo máximo parece apresentar maior atividade EMG, quanto mais profundo for o Agachamento, ou seja, no Agachamento completo, a atividade de glúteo é maior que no Agachamento curto. Já o afastamento dos pés e/ou a abdução dos tornozelos, parece não afetar a atividade de glúteos no Levantamento terra, mas apresentou diferença no Agachamento, sendo que com os pés mais afastados, a atividade foi maior. Portanto, ainda não está clara a interferência do afastamento dos pés na atividade de glúteo máximo. O posicionamento dos pés no Leg Press, ou seja, alto ou baixo, afetou a atividade do glúteo máximo. No Leg Press alto a atividade de glúteo máximo apresentou- se maior do que com os pés baixos. Isso denota que o torque resistente maior no quadril, no Leg Press alto, foi acompanhado de maior ativação de extensores do quadril, conforme esperado. No glúteo quadro apoios, poucas diferenças foram observadas, possivelmente pela baixa intensidade de exercício feita e pela forma como os dados foram analisados. Na maioria dos estudos citados, os ísquiotibiais foram investigados a partir da execução de diferentes exercícios. Dos exercícios investigados, Leg Press, Levantamento terra, Stiff e Mesa flexora apresentaram as maiores atividades EMG para esse grupo muscular. Os ísquiotibiais laterais e mediais apresentaram uma característica de atividade semelhante e que não foi afetada por nenhum dos exercícios analisados. Aparentemente, os ísquiotibiais possuem contribuições semelhantes para realizar a flexão de joelho e a extensão de quadril, pois a atividade EMG foi alta e de forma semelhante tanto no Stiff como na mesa flexora. Essa é uma característica geral dos músculos biarticulares: eles não apresentam uma atividade dominante, pois atuam de forma igual nas duas articulações pelas quais eles passam. Foram observadas atividades EMG baixas dos isquiotibiais nos exercícios Agachamento e no Hack machine (execução semelhante ao Agachamento Smith). Por último, atividades moderadas foram observadas no Avanço e no exercício Subir Step. Nenhuma variação de posicionamento de pés produziu atividade EMG maior, ou seja, a atividade EMG foi semelhante nas seguintes variações: Leg Press alto e baixo; Levantamento terra tradicional ou estilo sumo; Agachamento com pés próximos, normal ou afastados. No exercício Glúteo quatro apoios, atividade maior dos isquiotibiais foi observada quando a extensão do quadril foi realizada com os joelhos estendidos do que quando os joelhos estiveram fletidos em 90º, provavelmente devido ao maior braço de alavanca da resistência ao quadril. Além disso, como já mencionado, com o posicionamento do joelho em flexão de 90°, os isquiotibiais estarão em um encurtamento próximo do seu máximo, o que pode reduzir a contribuição desse grupo muscular para produção do movimento. Assim como os ísquiotibiais, os músculos do quadríceps aparecem investigados em quase todos os estudos analisados. A análise do quadríceps deve ser separada por ventres monoarticulares e biarticulares (o reto da coxa). Os vastos aparentemente apresentam atividades muito semelhantes, com algumas variações de pessoa para pessoa. Por isso, eles serão mencionados como monoarticulares em geral. O Agachamento é o exercício no qual maior atividade EMG pode ser observada nos ventres monoarticulares. Atividade semelhante pode ser observada nos exercícios Avanço e Subir Step, provavelmente devido à execução de movimento unilateral. Portanto, o Agachamento apresenta atividade EMG maior para essa porção do quadrícepsque o Hack machine, a cadeira extensora e o Levantamento terra. Como a atividade dos ventres monoarticulares do quadríceps não é alta no Hack machine, especula-se que o Agachamento livre também apresentará atividade mais alta que o Agachamento no Smith. O afastamento lateral e a abdução do tornozelo não afetam a atividade dos vastos nos exercícios Agachamento, Levantamento terra e Hack machine. O Reto da coxa apresenta uma característica distinta de ativação. Por ser biarticular, esse ventre do quadríceps apresentou atividades relativamente menores que os ventres monoarticulares, pois em todos os exercícios multiarticulares, o reto da coxa atua como agonista no joelho e antagonista no quadril. Esse é, provavelmente, o motivo pelo qual o reto da coxa apresenta atividade EMG mais alta na cadeira extensora Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 65 do que nos demais exercícios multiarticulares. Na cadeira extensora, o quadril não é movimentado, apenas o joelho, portanto, o reto da coxa apresenta uma função agonista no joelho e estabilizadora no quadril. No Leg Press, a metodologia empregada no estudo citado não permite determinar se o mesmo apresenta atividade mais alta do que o Agachamento. Contudo, a atividade observada no quadríceps (reto da coxa e vasto lateral) é bastante alta na contração concêntrica. A variação empregada na análise do Leg Press suscitou diferenças significativas na ativação do quadríceps. A atividade de quadríceps foi mais alta no Leg Press baixo do que no Leg Press Alto. Novamente o torque resistente maior na articulação do joelho no Leg Press baixo, pode ser a explicação para esta característica de ativação. O músculo gastrocnêmio foi investigado nos exercícios de Agachamento, Leg Press, Levantamento terra e Hack machine. As maiores atividades EMG foram observadas no Levantamento terra e no Leg Press. No Agachamento e no Hack Machine, a atividade do gastrocnêmio não parece ser muito alta. No Leg Press, também a atividade não foi alta em todas as situações. No Leg Press Baixo, a atividade foi alta, mas no Leg Press Alto a atividade foi relativamente baixa. Analisando estes resultados em conjunto, aparentemente, o gastrocnêmio apresenta suas maiores atividades nos exercícios multiarticulares que apresentem maior variação angular na articulação do tornozelo. No Leg Press Alto, o posicionamento dos pés faz com que a amplitude de movimento no tornozelo seja pequena. Isso ocorre nos exercícios Agachamento e Hack machine também. Já nos exercícios Leg Press Baixo, e levantamento terra a amplitude de movimento é maior. Em particular no levantamento terra (Figura 46), como a barra é sustentada nas mãos e está posicionada anteriormente à tíbia, o peso da barra irá produzir um torque em dorsiflexão que pode explicar sua maior ativação neste exercício. Conforme discutido anteriormente, especula-se que em exercícios monoarticulares específicos para tríceps sural, a atividade EMG seja semelhante ou maior à dos exercícios multiarticulares. Não foram encontradas evidências que tivessem investigado o músculo sóleo e sua atividade nos diferentes exercícios de treinamento de força. Nota-se que ainda há muitas lacunas para que seja possível compreender a característica de atividade EMG dos diversos músculos na grande variedade dos exercícios de treinamento de força. Contudo, pelas evidências apresentadas é possível identificar alguns comportamentos que parecem representar a característica de ativação de alguns músculos. Coluna vertebral Nessa parte do texto, serão apresentados os principais músculos responsáveis pelos movimentos que ocorrem no plano sagital (flexão e extensão), no plano frontal (flexão lateral para direita e para esquerda), e no plano transversal (rotação para direita e para esquerda). Entretanto, não é objetivo deste texto discutir as diferenças entre os exercícios específicos para tais músculos, uma vez que isso será realizado no módulo posterior sobre treinamento funcional. No módulo de funcional, diversos exercícios abdominais serão comparados quando realizados em superfícies estáveis (banco ou solo) e quando realizados em superfícies instáveis (por exemplo, sobre a bola). Dessa forma, para que as informações se apresentem de modo repetitivo nos diferentes módulos desse curso, deixaremos essa discussão para mais adiante. A coluna vertebral é composta, normalmente, por um conjunto de 33 vértebras, divididas em 5 regiões. Geralmente, há 7 vértebras cervicais, 12 vértebras torácicas, 5 vértebras lombares, 5 vértebras fundidas que juntas compõem o sacro, e 4 ou 5 vértebras que juntas compõem a região do cóccix. Em cada região específica da coluna, as vértebras possuem uma morfologia distinta, relacionada a uma função característica. Em vista posterior a coluna normal mostra-se vertical. Lateralmente, a coluna apresenta curvaturas fisiológicas anteriores e posteriores as quais servem para aumentar a resistência da vertebral às forças de compressão KAPANDJI (1990). A coluna vertebral apresenta três curvaturas fisiológicas: cervical (côncava posteriormente), torácica (convexa posteriormente) e lombar (côncava posteriormente). Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 66 A articulação intervertebral comum apresenta 3 partes que estão relacionadas à produção de movimento e à estabilidade: os processos espinhosos e transversos; as articulações dos processos articulares e a sínfise intervertebral (NEUMANN, 2006). O quadro 13 mostra os músculos responsáveis pelos movimentos da coluna vertebral. Quadro 13: Músculos que participam dos movimentos das articulações da coluna vertebral. Adaptado de KAPANDJI (1990), DUFOUR (2003) e NEUMANN (2006). Os movimentos de flexão da coluna são realizados por músculos que estão na região anterior do tronco: reto abdominal, oblíquo esterno e oblíquo interno. Evidências mostram que o músculo reto abdominal, além de ser um importante flexor da coluna, tem sua maior ativação em situações que envolvem grande exigência de estabilidade. Comparando diferentes exercícios abdominais, AXLER e McGILL (1997) verificaram maior ativação deste músculo em um exercício realizado em suspensão, no qual o movimento de flexão do quadril foi exigido. Dessa forma, a maior ativação do reto abdominal ocorreu justamente em um exercício que não envolvia sua ação como agonista (flexão da coluna), e em que os indivíduos realizaram uma ação pela qual esse músculo não é responsável (flexão do quadril). A justificativa para esse resultado reside no fato de que o reto abdominal parece ser mais importante e, por isso, mais potentemente ativado em exercícios que envolvam alta exigência de estabilidade, do que como agonista da flexão de coluna. Em situações que envolvam instabilidade, os músculos profundos da região anterior do tronco são solicitados: oblíquo interno e transverso do abdome. A ativação desses músculos em diferentes superfícies instáveis será discutida posteriormente no módulo de treinamento funcional. Para realizar o movimento de extensão da coluna, músculos da região posterior são solicitados. Esses músculos são permanentemente ativos nas diversas posturas cotidianas para manter a postura ereta. Como o centro de massa se localiza na região anterior do corpo, é importante que músculos da cadeia posterior, como os extensores da coluna, permaneçam constantemente em ativação. Para tanto, há ativação de músculos maiores (como é o caso do ílio costal) e de músculos menores (como os inter-transversais). Contudo, mesmo os pequenos músculos extensores desempenham importantes funções. Esses músculos são compostos predominantemente por fibras do tipo I, ou seja, altamente resistentes à fadiga. Essa é uma característica essencial desses músculos para a manutenção da postura corporal por períodosprolongados. Além disso, esses músculos possuem grande quantidade de fusos musculares. Esses mecanismos proprioceptivos Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 67 são sensíveis aos pequenos estiramentos da musculatura paravertebral, o que se torna indispensáveis para a estabilidade da coluna e sua subsequente proteção. Para realização da flexão lateral da coluna para a direita, o conjunto de músculos listados no quadro 13 que se encontram do lado direito do corpo se encurtam para produzir o movimento. Ao contrário, para realizar a flexão lateral da coluna para a esquerda, os músculos do lado esquerdo entrarão em atividade. Já, para realizar os movimentos de rotação da coluna, esse mesmo raciocínio não se aplica. Nos movimentos de rotação da coluna para direita, os músculos do lado esquerdo do corpo precisarão se encurtar para produzir o movimento. Logo, dizemos que esse grupo de músculos faz rotação para o lado oposto (por exemplo, o multifídeo direito produz rotação para a esquerda). A exceção neste grupo é o músculo oblíquo interno, que pelo direcionamento de suas fibras, quando encurta produz uma rotação para o mesmo lado (logo, o oblíquo interno direito produz rotação para a direita). Assim, pelo direcionamento antagônico de suas fibras, os músculos oblíquo externo e oblíquo interno produzem rotações em para lados opostos ao se encurtarem, conforme ilustra a figura 47. Figura 47. Músculos da região anterior do tronco. Ilustração do direcionamento das fibras musculares. Adaptado de: http://acidolatico. wordpress.com/2011/03/19/entenda-a-anatomia-do-musculo- abdominal/ CONSIDERAÇÕES FINAIS Para finalizar, vale a pena comentar que não estamos nem próximos de compreender adequadamente a característica dos diversos exercícios de treinamento de força. Porém, é necessário reforçar alguns aspectos que parecem ser válidos a partir das evidências discutidas neste módulo. Primeiro, quando um programa de treinamento de força geral for feito, é importante que os exercícios sejam escolhidos de forma abrangente. É importante que todos os movimentos articulares, em planos anatômicos e amplitudes de movimento diferentes sejam trabalhados, pois, conforme visto, músculos diferentes acabam contribuindo em ângulos distintos da execução de movimento. Segundo, os exercícios tidos para um grupo muscular acabam trabalhando de forma extremamente eficiente outros grupamentos musculares também. Por exemplo, o supino horizontal que trabalha o músculo peitoral maior, trabalha de forma extremamente eficiente outros grupos musculares, como o deltóide clavicular e acromial. Por isso, é importante considerar estas atividades destes músculos para a elaboração de programas de treinamentos a fim de não sobrecarregar alguns grupos musculares com volumes excessivamente altos de estimulação. Terceiro, é importante manter o foco na sobrecarga gerada no grupo muscular que se pretende trabalhar em cada exercício. A preocupação não deve ser em movimentar o peso para cima ou para baixo, mas sim oferecer sobrecarga adequada aos músculos que se pretende treinar. Quando o foco está na quantidade de peso mobilizado, muitas vezes ocorre um desvio da exigência do exercício para outros grupamentos musculares. Por exemplo, se numa flexão de cotovelo os músculos flexores responsáveis por esse movimento entrarem em fadiga, para levantar o peso, a pessoa irá ativar outros grupamentos musculares, realizando o exercício de forma inadequada. Isso não significa necessariamente que a pessoa sofrerá alguma lesão. Mas, a manutenção do foco nos músculos que se Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 68 pretende sobrecarregar por meio da execução correta do movimento articular reduz o risco de surgimento de lesões, pois não exige compensações para a mobilização da carga no exercício realizado. Por último, muito foi comentado sobre a execução correta dos exercícios para prevenir riscos de lesão na coluna. No entanto, a execução dos exercícios não é o único momento no qual os praticantes de treinamento de força estão em risco. É necessário ter a mesma atenção no manuseio e transporte de cargas, que se tem ao realizar o exercício da forma correta, pois muitas vezes a negligência no transporte de cargas submáximas pode acabar desenvolvendo lesões na coluna. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AAGAARD, P.; ANDERSEN, J.L.; DYHRE-POULSEN, P.; LEFFERS, A.-M.; WAGNER, A.; MAGNUSSON, S.P.; HALKJAER-KRISTENSEN, J.; SIMONSE, E.B. A mechanism for increased contractile strength of human pennate muscle in response to strength training: changes in muscle architecture. Journal of Physiology, v.534, n.2, p.613- 623, 2001. ALPERT, S.W.; PINK, M.M.; JOBE, F.W. et al. Electromyographic analysis of deltoid and rotator cuff function under varying loads and speeds. Journal of Shoulder and Elbow Surgery. v.9, n.1, p.47-58, 2000. AMADIO, A.C. e BARBANTI V.J., (Orgs.) A Biodinâmica do movimento humano e suas relações interdisciplinares. São Paulo, Editora Estação Liberdade, 2000. AMADIO, A.C.; DUARTE, M. Fundamentos biomecânicos para análise do movimento humano. São Paulo, Laboratório de Biomecânica/EEFEUSP, 1996. ANDERSEN, C.H.; ZEBIS, M.K.; SAERVOLL, C.; SUNDSTRUP, E.; JAKOBSEN, M.D.; SJØGAARD, G.; ANDERSEN, L.L. Scapular muscle activity from selected strengthening exercises performed at low and high intensity. Journal of Strength and Conditioning Research Publish Ahead of Print. DOI: 10.1519/ JSC.0b013e31823f8d24 Acesso em 21/12/2011. AXLER, C.T.; MCGILL, S.M. Low back loads over a variety of abdominal exercises: searching for the safest abdominal challenge. Medicine and science in sports and exercise. v.29, n. 6, p.804-811, 1997. BARNETT, C.; KIPPERS, V.; TURNER, P. Effects of variations of the bench press exercise on EMG activity of five shoulder muscles. Journal of Strength and Conditioning Research. v.9, n.4, p.222-227, 1995. BARROSO, R.; TRICOLI, V.; UGRINOWITSCH, C. Adaptações neurais e morfológicas ao treinamento de força com ações excêntricas. Revista Brasileira de Ciência e Movimento. v.13, n.2, p.111-122, 2005. BASMAJIAN, J.V.; LATIF, A. integrated actions and functions of the chief flexors of the elbow. Journal of Bone and Joint Surgery. v.39-A, n.5, p.1106-1118, 1957. BESIER, T.F.; DRAPER, C.E.; GOLD, G.E.; BEAUPRÉ, G.S.; DELP, S.L. Patellofemoral joint contact area increases with knee flexion and weight-bearing. Journal of Orthopaedic Research. v.23, p.345-350, 2005. BOGDUK, N.; JOHNSON, G.; SPALDING, D. The morphology and biomechanics of latissimus dorsi. Clinical Biomechanics. v.13, p.377-385, 1998. BOYDEN, G.; KINGMAN, J.; DYSON, R. A comparison of quadriceps electromyographic activity with the position of the foot during the parallel squat. Journal of Strength and Conditioning Research. v.14, n.4, p.379-382, 2000. BRENNECKE, A. Fundamentação Eletromiográfica do Método de Pré-exaustão no Treinamento de Força. Dissertação de mestrado. Escola de Educação Física e Esporte da Universidade de São Paulo, 2007. BRENNECKE, A.; GUIMARÃES, T.M.; LEONE, R.; CADARCI, M.; MOCHIZUKI, L.; SIMÃO, R.; AMADIO, A.C.; SERRÃO, J.C. Neuromuscular activity during bench press exercise performed with and without the preexhaustion Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 69 method. Journal of Strength and Conditioning Research. v.23, n.7, p.1933–1940, 2009. BRENTANO, M.A., PINTO, R.S. Adaptações neurais ao treinamento de força. Atividade Física e Saúde. v.6, n.3, p.65-77, 2001. CARTESIANO, A.; MOSS, R.F.; PELLINGER, T.K.; WOODRUFF, K.; LEWIS, V.C.; BOOTH, W.; KHADRA, T. The effect of back squat depth on the EMG activity of four superficial hip and thigh muscles. Journal of Strength and Conditioning Research. v.16, n.3, p.428-432, 2002. CHALLIS, J.H. Arquitetura músculo-tendão e desempenho do atleta. In: ZATSIORSKY,V.M. Biomecânica no esporte: performance do desempenho e prevenção de lesão. Rio de Janeiro, Guanabara Koogan S.A., cap.3, p.26-43, 2004. CLEMONS, J.M.; AARON, C. Effect of grip width on the myoelectric activity of the prime movers in the bench press. Journal of Strength and Conditioning Research. v.11, n.2, p.82-87, 1997. COGLEY, R.M.; ARCHAMBAULT, T.A.; FIBEGER, J.F.; KOVERMAN, M.M.; YOUDAS, J.W.; HOLLMAN, J.H. Comparison of muscle activation using various hand positions during the push-up exercise. Journal of Strength and Conditioning Research. v.19, n.3, p.628–633, 2005. DA SILVA, E.M.; BRENTANO, M.A.; CADORE, E.L.; DE ALMEIDA, A.P.V.; KRUEL, L.F.M. Analysis of muscle activation during different leg press exercises at submaximum effort levels. Journal of Strength and Conditioning Research. v.22, p.1059–1065, 2008. DARK, A.; GINN, K.A.; HALAKI M. Shoulder muscle recruitment patterns during commonly used rotator cuff exercises: an electromyographic study. Physical Therapy. v.87, n.8, Agosto, p.1039–1046, 2007. DECKER, M.J.; HINTERMEISTER, R.A.; FABER, K.J.; HAWKINS, R.J. Serratus Anterior Muscle Activity During Selected Rehabilitation Exercises. American Journal of Sports Medicine. v.27; n.6, p.784-791, 1999. DECKER, M.J.; TOKISH, J.M.; ELLIS, H.B. et al. Subscapularis muscle activity during selected rehabilitation exercises. American Journal of Sports Medicine. v.31, n.1, p.126-134, 2003. DUFOUR, M. Anatomia do aparelho locomotor. Rio de Janeiro, Editora Guanabara-Koogan S.A., v.1-2-3 , 2003. EBBEN, W.P.; FELDMANN, C.R.; DAYNE, A.; MITSCHE, D.; ALEXANDER, P.; KNETZGER, K.J. Muscle activation during lower body resistance training. International Journal of Sports Medicine. v.30, p.1-8, 2009. EBBEN, W.P.; LONG, N.J.; PAWLOWSKI, Z.D.; CHMIELEWSKI, L.M.; CLEWIEN, R.W.; JENSEN, R.L. Using squat repetition maximum testing to determine hamstring resistance training exercise loads. Journal of Strength and Conditioning Research. v.24, n.2, p.293–299, 2010. ENOKA, R.M. Bases Neuromecânicas da Cinesiologia. 2ª Ed., Barueri, Editora Manole, 2000. EKSTROM, R.A.; DONATELLI, R.A.; SODERBERG, G.L. Surface electromyographic analysis of exercises for the trapezius and serratus anterior muscles. Journal of Orthopedic Sports and Physical Therapy. v.33, n.5, p.247-258, 2003. ESCAMILLA, R.F.; FLEISIG, G.S.; ZHENG, N.; LANDER, J.E.; BARRENTINE, S.W.; ANDREWS, J.R.; BERGEMANN, B.W.; MOORMAN, C.T.III. Effects of technique variations on knee biomechanics during the squat and leg press. Medicine & Science in Sports & Exercise. v.33, n.9, p.1552-1566, September, 2001. ESCAMILLA, R.F.; FRANCISCO, A.C.; KAYES, A.V.; SPEER, K.P.; MOORMAN III, C.T. An electromyographic analysis of sumo and conventional style deadlifts. Medicine and Science in Sports and Exercise. v.34, n.4, p. 682–688, 2002. Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 70 ESCAMILLA, R.F.; YAMASHIRO, K.; PAULOS, L.; ANDREWS, J.R. Shoulder Muscle Activity and Function in Common Shoulder Rehabilitation Exercises. Sports Medicine. v.39, n.8, p.663-685, 2009. FENWICK, C.M.J; BROWN, S.H.M.; MCGILL, S.M. Comparison of different rowing exercises: trunk muscle activation and lumbar spine motion, load, and stiffness. Journal of Strength and Conditioning Research. v.23, n.2, p.350–358, 2009(a). FENWICK, C.M.J; BROWN, S.H.M.; MCGILL, S.M. Comparison of different rowing exercises: Trunk muscle activation and lumbar spine motion, load and stiffness. Journal of Strength and Conditioning Research. v.23, n.5, p. 1408–1417, 2009(b). FLECK, S.J.; KRAEMER, W.J. Fundamentos do treinamento de força muscular. 2ª Ed., Porto Alegre, Editora Artes Médicas Sul, 1999. FRAGA, C.H.W.; CANDOTTI, C.T.; GUIMARÃES, A.C.S. Estudo comparativo sobre diferentes métodos de normalização do sinal eletromiográfico aplicados ao ciclismo. Revista Brasileira de Biomecânica. v.17, p.70-75, 2008. FUNG, Y.C. Biomechanics: mechanical properties of living tissues. 2ª Ed., New York, Springer-Verlag Inc., 1993. GALLUCCI, J.G.; CHALLIS, J.H. Examining the role of the gastrocnemius during the leg curl exercise. Journal of applied biomechanics. v.18, n.1, 2002. GLASS, S.C.; ARMSTRONG, T. Electromyographical activity of the pectoralis muscle during incline and decline bench presses. Journal of Strength and Conditioning Research. v.11, n.3, p.163-167, 1997. HALL, S. Biomecânica Básica. 5ª Ed., Rio de Janeiro, Editora Guanabara Koogan, 2009. HAMILL, J., KNUTZEN K.M. Bases biomecânicas do movimento humano. Barueri, Editora Manole, 1999. HAY, J.G.: Biomecânica das Técnicas Desportivas. Rio de Janeiro, Ed. Interamericana, 1992. HERTEL, J.; EARL, J.E.; TSANG, K.K.W.; MILLER, S.J. Combining isometric knee extension exercises with hip adduction or abduction does not increase quadriceps EMG activity. British Journal of Sports Medicine. v.38, p. 210-213, 2004. HERZOG, W.; GUIMARAES, A.C.; ANTON, M.G.; CARTER-ERDMAN, K.A. Moment-length relations of rectus femoris muscle of speed skaters / cyclists and runners. Medicine and Science in Sports and Exercise, v.23, p.1289-1296, 1991. HERZOG, W. Propriedades mecânicas e desempenho nos músculos esqueléticos. In: ZATSIORSKY, V.M. Biomecânica do Esporte – Performance no desempenho e prevenção de lesão. Rio de Janeiro, Editora Guanabara Koogan, cap.2, p.17-25, 2004. HIRATA, R.P. Análise da carga mecânica no joelho durante o agachamento. Dissertação de mestrado. Escola de Educação Física e Esporte da Universidade de São Paulo, 2006. IKEGAWA, S.; FUNATO, K.; TSUNODA, N.; KANEHISA, H.; FUKUNAGA, T.; KAWAKAMI, Y. Muscle force per cross- sectional area is inversely related with pennation angle in strength trained athletes. Journal of Strength and Conditioning Research, v.22, n.1, p.128-131, 2008. JACOBSEN, A. Análise descritiva do torque resistência externo em diferentes exercícios de extensão de cotovelo. Monografia, 33f, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2009. JENSEN, C.; WESTGAARD, R.H. Functional usbdivision of upper trapezius muscle during maximal isometric contractions. Journal of Electromyography and Kinesiology. v.5, n.4, p.227-237, 1995. KAPANDJI, I.A. Fisiologia articular: Esquemas comentados de mecânica humana. 5ª Ed., Barueri, Editora Manole, v. 1, 2 e 3, 1990. Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 71 KAWAKAMI, Y.; ABE, T.; FUKUNAGA, T. Muscle-fiber pennation angles are greater in hypertrophied than in normal muscles. Journal of Applied Physiology, v.74, p.2740–2744, 1993. KOH, T.J.; HERZOG, W. Eccentric training does not increase sarcomere number in rabbit dorsiflexor muscles. Journal of Biomechanics. v.31, n.5, p.499-501, 1998. KOMI, P.V.; HÄKKINEN, K. Strength and power. In: DIRIX, A.; KNUTTGEN, H.G.; TITTEL, K. (Eds.) The Olympic book of sports medicine. Oxford, Blackwell Scientific Publications, cap 5.1, p.181-233, 1988. LEWIS, C.L.; SAHRMANN, S.A.; MORAN, D.W. Effect of position and alteration in synergist muscle force contribution on hip forces performing hip strengthening exercices. Clinical Biomechanics. v.24, p.35-42, 2009. LIMA, V.P.; MELO, R.T.G.; PEIXOTO, C.G.; BAPTISTA, L.A. Estudo eletromiográfico e da percepção subjetiva do esforço em exercícios de extensão do quadril. Anais do XII Congresso Brasileiro de Biomecânica. São Pedro, p.1700-1704, 2007. LIU, J.; HUGHES, R.E.; SMUTZ, W.P.; NIEBUR, G.; NAN- AN, K. Roles of deltoid and rotator cuff muscles in shoulder elevation. Clinical Biomechanics. v.12, n.1, p.32-38, 1997. LOU, S.Z.; LIN, C.J.; CHOU, P.H.; CHOU, Y.L.; SU, F.C. Elbow load during pushup at various forearm rotations. Clinical Biomechanics. v.16, p.408-414, 2001. LUDEWIG, P.M.; COOK, T.M. Alterations in shoulder kinematics and associated muscle activity in people with symptoms of shoulder impingement. Physical Therapy, v.80, n.3, p.276-291, 2000. LUSK, S.J.; HALE, B.D.; RUSSELL,D.M. Grip width and forearm orientation effects on muscle activity during the lat pull-down. Journal of Strength and Conditioning Research. v.24, n.7, p.1895–1900, 2010. McCAW, S.T.; FRIDAY, J.J A comparison of muscle activity between a free weight and machine bench press. Journal of Strength and Conditioning Research. v.8, n.4, p.259-264, 1994. MESKERS, C.G.M.; VAN DER HELM, F.C.T.; ROZING, P.M. The size of the supraspinatus outlet during elevation of the arm in the frontal and sagittal plane: a 3-D model study. Clinical Biomechanics. v.17, p.257–266, 2002. MOSELEY, JR.J.B.; JOBE, F.W.; PINK, M. et al. EMG analysis of the scapular muscles during a shoulder rehabilitation program. American Journal of Sports Medicine. v.20, n.2, p.128-34, 1992. MURRAY, W.M.; DELP, S.L.; BUCHANAN, T.S. Variation of muscle moment arms with elbow and forearm position. Journal of Biomechanics, v.28, n.5, p.513-525, 1995. NACHEMSON, A. Towards a better understanding of back pain: A review of the mechanics of the lumbar disc. Rheumatol Rehabil, v.14, 129, 1975. NEUMANN, D.A. Cinesiologia do aparelho musculoesquelético: Fundamentos para a reabilitação física. Rio de Janeiro, Editora Guanabara- Koogan, 2006. NIGG, B.M.; HERZOG, W.: Biomechanics of musculo- skeletal system. 3ª Ed., New York, Editora John Wiley & Sons, 2006. NORDIN, M.; FRANKEL, V.H. Biomecânica básica do sistema musculoesquelético. Rio de Janeiro, Editora Guanabara Koogan, 2003. OLIVER, G.D.; DOUGHERTY, C.P. Comparison of hamstring and gluteus muscles electromyographic activity while performing the razor curl vs. the traditional prone hamstring curl. Journal of Strength and Conditioning Research. v.23, n.8, p.2250–2255, 2009. ÖZKAYA, N.; NORDIN, M. Fundamentals of Biomechanics: Equilibrium, Motion and deformation. New York, Ed. Van Nostrand Reinhold, 1991. PAOLI, A.; MARCOLIN, G.; PETRONE, N. The effect of stance width on the electromyographical activity of eight Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 72 superficial thigh muscles during back squat with different bar loads. Journal of Strength and Conditioning Research. v.23, n.1, p.246–250, 2009. PAOLI, A.; MARCOLIN, G.; PETRONE, N. Influence of different ranges of motion on selective recruitment of shoulder muscles in the sitting military press: an electromyographic study. Journal of Strength and Conditioning Research. v.24, n.6, p.1578–1583, 2010. PAULY, J.E.; RUSHING, J.L.; SCHEVING, L.E. An electromyographic study of some muscles crossing the elbow joint. The Anatomical Record. v.159, p.47-54, 1967. PASCOAL, A.G.; VAN DER HELM, F.F.C.T.; CORREIA, P.P.; CARITA, I. Effects of different arm external loads on the scapulo-humeral rhythm. Clinical Biomechanics. v.15, suplemento 1, S21-24, 2000. PEROT, C.; ANDRÉ, L.; DUPONT, L.; VANHOUTTE. Relative contributions of the long and short heads of biceps brachii during single or dual isometric tasks. Journal of Electromyography and Kinesiology, v.6, n.1, p.3-11, 1996. REINOLD, M.M.; WILK, K.E.; FLEISIG, G.S. et al. Electromyographic analysis of the rotator cuff and deltoid musculature during common shoulder external rotation exercises. Journal of Orthopedic Sports and Physical Therapy. v.34, n.7, p.385-394, 2004. ROBERGS, R.A.; ROBERTS, S.O. Princípios fundamentais de fisiologia de exercício para aptidão, desempenho e saúde. São Paulo, Phorte Editora Ltda, 2002. RODRIGUES, J.A.; BÜLL, M.L.; DIAS, G.A.R.; GONÇALVES, M.; GUAZZELLI, J.F. Electromyographic analysis of the pectoralis major and deltoideus anterior muscles in horizontal ‘‘flyer’’ exercises with loads. Electromyography and Clinical Neurophysiology. v.43, p.413–419, 2003. RODRIGUES, J.A.; BÜLL, M.L.; DIAS, G.A.R.; GONÇALVES, M.; GUAZZELLI, J.F. Electromyographic validation of the pectoralis major and deltoideus anterior muscles in inverted ‘‘flying’’ exercises with loads. Electromyography and Clinical Neurophysiology. v.45, p.425–432, 2005. SALE, D.G. Adaptação neural ao treinamento de força. In: KOMI, P.V. Força e potência no esporte. 2ª Ed., Porto Alegre, Editora Artmed, cap. 15, p.297-330, 2006. SCHICK, E.E.; COBURN, J.W.; BROWN, L.E.; JUDELSON, D.A.; KHAMOUI, A.V.; TRAN, T.T.; URIBE, B.P. A comparison of muscle activation between a Smith machine and free weight bench press. Journal of Strength and Conditioning Research. v.24, n.3, p.779–784, 2010. SIGNORILE, J.F.; WEBER, B.; ROLL, B.; CARUSO, J.F.; LOWENSTEYN, I.; PERRY, A.C. An electroyographical comparison of the squat and knee extension exercises. Journal of strength and conditioning research. v.8, n.3, p.178-183, 1994. SIGNORILE, J.F.; ZINK, A.J.; SZWED, S.P. A comparative electromyographical investigation of muscle utilization patterns using various hand positions during the lat pull-down. Journal of Strength and Conditioning Research. v.16, n.4, p.539-546, 2002. SIGNORILE, J.F.; APPLEGATE, B.; DUQUE, M.; COLE, N.; ZINK, A. Selective recruitment of the triceps surae muscles with changes in knee angle. Journal of Strength and Conditioning Research. v.16, n.3, p.433–439, 2002. SMITH, L.K.; WEISS, E.L.; DON LEHMKUHL, L. Cinesilogia clínica de Brunnstrom, 5ª Ed., Barueri, Editora Manole, 1997. SOLEM-BERTOFT, E.; THUOMAS, K.A.; WESTERBERG, C.E. The influence of scapular retraction and protraction on the width of the subacromial space: an MRI study. Clin Orthop Relat Res. v.296, p.99-103, 1993. SPENCE, A.P. Anatomia humana básica. 2ª Ed., Barueri, Editora Manole, 1991. SPERANDEI, S.; BARROS, M.A.P.; SILVEIRA-JÚNIOR, P.C.S.; OLIVEIRA, C.G. Electromyographic analysis of three Biomecânica Aplicada ao treinamento de força 73 different types of lat pulldown. Journal of Strength and Conditioning Research. v.23, n.7, p.2033–2038, 2009. STEINKAMP, L.A.; DILLINGHAM, M.F.; MARKEL, M.D.; HILL, J.A.; KAUFMAN, K.R. Biomechanical considerations in patellofemoral joint rehabilitation. The American Journal of Sports Medicine. v.21, n.3, p.438-444, 1993. TOWNSEND, H.; JOBE, F.W.; PINK, M., et al. Electromyographic analysis of the glenohumeral muscles during a baseball rehabilitation program. American Journal of Sports Medicine. v.19, n.3, p.264-272, 1991. TRAVILL, A.A. Electromyographic study of the extensor apparatus. The Anatomical Record. v.144, n.4, Dezembro, p.373–376, 1962. TREBS, A.A.; BRANDENBURG, J.P.; PITNEY, W.A. An electromyography analysis of 3 muscles surrounding the shoulder joint during the performance of a chest press exercise at several angles. Journal of Strength and Conditioning Research. v.24, n.7, p.1925–1930, 2010. WHITING, W.C.; ZERNICKE, R.F. Biomecânica da lesão musculoesquelética. Rio de Janeiro, Editora Guanabara-Koogan, 2001. WILMORE, J.H.; COSTILL, D.L. Obesidade, diabetes e atividade física. Fisiologia do esporte e do exercício. 2ª Ed., Barueri, Editora Manole, 2001. WINTER, D.A.: Biomechanics and Motor Control of human movement. John Wilwey & Sons, New York, Chichester, Brisbane, Toronto, 1990. WRIGHT, G.A.; DELONG, T.H.; GEHLSEN, G. Electromyographic activity of the hamstrings during performance of the leg curl, stiff leg dead lift, back squat movements. Journal of Strength and Conditioning Research. v.13, n.2, p.168-174, 1999. YOUDAS, J.W.; BUDACH, B.D.; ELLERBUSCH, J.V.; STUCKY, C.M.; WAIT, K.R.; HOLLMAN, J.H. Comparison of muscle-activation patterns during the conventional push- up and perfect pushup exercises. Journal of Strength and Conditioning Research. v.24, n.12, p.3352–3362, 2010. ZATSIORSKY, V.M. Biomecânica do Esporte – Performance no desempenho e prevenção de lesão. Rio de Janeiro, Editora Guanabara Koogan, 2004. ZATSIORSKY, V.M. Ciência e prática do treinamento de força. São Paulo, Phorte Editora, 1999.