A elevação de uma carga leva ao surgimento de uma força de contato a região lombar (L5-S1) que pode atingir algumas vezes o valor do próprio peso do indivíduo, valor este que depende da carga elevada. A análise das forças (musculares, peso, carga), considerando a coluna como uma haste rígida, cuja extensão é feita unicamente pelo eretor espinhal, representa uma aproximação muito pobre para o sistema, uma vez que as diversas forças musculares envolvidas não são adequadamente analisadas e o movimento de retificação da coluna vertebral é desprezado. O objetivo do presente trabalho foi o desenvolvimento de um modelo biomecânico simplificado em 2 dimesões, para a avaliação das forças atuantes durante atividades de levantamento impróprio de carga e o movimento de flexão/extensão a coluna lombar. A coluna vertebral foi modelada como um conjunto de três segmentos retilíneos rígidos articulados e entre si. Utiliza do o método da dinâmica inversa, aplicado a um modelo de segmentos articulados simplificado, foram estimadas as forças musculares médias e a força de contato articular na articulação vertebral L5-S1 como função dos â ângulos de inserção da musculatura extensora da coluna. Para a construção do modelo foram identificados: musculatura principal, dados antropométricos, ângulos de inserção musculares, modelo antropométrico e registro da imagem do levantamento de peso. O modelo matemático forneceu um sistema de equações que avaliam as forças que atuam na coluna vertebral durante o movimento de extensão, em função de dados a atômicos. / Load lifting yields a contact force in the lumbar region (L5-S1) that can sometimes reach the value of the body weight, depending upon the elevated load. Force analyses (muscular, weight, load), the spine being consided as a rigid shank, with extension beimg done only by the erector spine musculature, represent a poor approximation, since the several muscular forces involved are not adequately analysed and the rectification movement of the spine is not taken into account. The purpose of this study was to develop a simplified two dimensional biomechanical model in order to evaluate the forces during activities of improper load bearing and the movement of flexion/extension in the lumbar spine. The spine was assumed as a linear rigid array of articulate segments. Using inverse dynamics applied to a simplified link segment model,the average muscular forces and bone-to-bone contact force in the L5-S1 vertebral joint were evaluated as a function of the back extension muscles insertion angles. For the model construction the main musculature, the anthropometric data, and model the muscle insertion angles, and the image acquisition register of the weight loading movement were identified. The mathematical model yielded a system of equations that evaluates the acting forces on the spine during the extension movement, as a function of the a atomical data.

Na corrida humana, a demanda metabólica aumenta com o efeito da fadiga. A menor contribuição da energia elástica das unidades músculo-tendíneas, responsáveis pela propulsão, poderia explicar este fenômeno. O presente estudo analisou os efeitos da fadiga sobre parâmetros do bouncing elástico e sobre as assimetrias contato despregue assim como as implicações da mesma sobre o trabalho mecânico total em diferentes velocidades de corrida. Quatorze participantes corredores recreacionais (8 homens e 6 mulheres) correram em uma faixa de velocidades entre 9 e 14 km.h-1 antes e depois de realizar 60 segundos de saltos verticais máximos (protocolo de fadiga). As corridas foram registradas com uma câmera de vídeo e uma plataforma de força. O processamento dos dados foi realizado utilizando um programa elaborado em Labview versão 8.5. Para determinar os efeitos da fadiga e da velocidade foi utilizado teste ANOVA dois fatores. A mecânica da corrida com o efeito da fadiga apresentou diferenças significativas (p<0,05) tais como: menor trabalho mecânico externo e menor potência mecânica durante trabalho positivo. Esta redução pode ser atribuída à maior rigidez vertical presente na corrida com fadiga, o que diminui a deformação do corpo como um todo prejudicando o armazenamento de energia elástica. A redução da contribuição de energia elástica para o trabalho externo foi de 8%. Porém, as estratégias que determinam a escolha da frequência de passo na corrida, tanto para baixas quanto para velocidades intermediárias de corrida, foram preservadas com o efeito da fadiga. A assimetria contato despregue acentuou-se com fadiga devido à diminuição da fase de elevação balística do CM o que também explica o menor tempo aéreo com fadiga. Conclui-se que o mecanismo elástico da corrida foi prejudicado pela fadiga. / The metabolic cost of human running is increased in fatigued situation. The lower contribution of elastic energy from muscle-tendon units responsible for propulsion could be an explanation for this phenomenon. The main purpose of this study was to analyze the effects of fatigue on parameters of the elastic bouncing, landing take-off asymmetries and their implications for total mechanical work at different running speeds. Fourteen recreational runners (8 men and 6 women) ran at speeds ranging from 9 to 14 km.h-1 before and after a jumping test during 60 s (fatigue protocol). The runs were registered with a video camera and a force platform. A custom-built program, designed in Labview 8.5, was created to analyze the model parameters in the two situations. To determine the effects of fatigue a two-way ANOVA was used. The following differences in running mechanics were statistically significant (p<0.05): lower external mechanical work and mechanical power during push time. These reductions can be ascribed to greater vertical stiffness in the fatigued state, which reduces the whole body deformation impairing the elastic energy storage. However, factors that determine the choice of step frequency, both for low and intermediate running speeds were preserved on fatigued running. The landing take-off asymmetries were accentuated with fatigue due to decreased ballistic lift phase in which also explains the lower aereal time. In conclusion, the impairments on elastic mechanism and consequent adjusts on mechanics were caused by fatigued state in human running.

É bem documentada na literatura a alta incidência de lesões mioarticulares em corredores; e um método atrativo de treinamento desenvolvido não só para complementar a corrida em terra, mas até mesmo para substituí-la é a corrida em piscina funda. É uma modalidade que além de melhorar a capacidade aeróbia, não oferece riscos de traumas ortopédicos devido à menor incidência de estresse mioarticular e auxilia durante o processo de recuperação de lesões de membro inferior. Este estudo teve por objetivo avaliar e comparar a ocorrência de lesão muscular e o comportamento do consumo máximo de oxigênio (VO2máx) entre um programa de treinamento de corrida em terra (CT) e um programa de treinamento de corrida em piscina funda (CPF), em indivíduos não-treinados. Os sujeitos foram divididos em dois grupos experimentais: CT e CPF. Os programas de treinamento foram realizados durante 12 semanas, sendo a intensidade do treinamento avaliada a partir da sensação subjetiva ao esforço. Analisou-se o comportamento do VO2máx pré e pós-treinamento. Para a análise de lesão muscular, utilizaram-se a concentração sangüínea de creatina quinase (CK) e a ultra-sonografia (US) na região dos isquiostibiais, em vários momentos do treinamento. Para a determinação da CK entre as medidas de cada coleta e entre os grupos experimentais, foi utilizado o teste estatístico ANOVA two-way com medidas repetidas; e, para análise do comportamento da CK entre as quatro coletas e entre os grupos experimentais, foi utilizada ANOVA two-way com medidas repetidas. O post-hoc de Bonferroni foi realizado quando havia diferença estatisticamente significativa. Para o VO2máx em cada grupo experimental, foi utilizado o Teste t de Student para amostras pareadas; e, para comparação entre os grupos, foi realizado ANOVA two-way com medidas repetidas; e novamente o post-hoc de Bonferroni foi realizado quando havia diferença estatisticamente significativa Para análise dos dados de US, foi utilizado o teste estatístico de Cochran’s Q. O nível de significância aceito foi de 5% (p < 0,05). Quando se analisou o comportamento do VO2máx para os grupos CPF e CT, verificou-se que houve diferença estatisticamente significativa entre os valores pré e pós-treinamento, mas não houve diferença entre os grupos experimentais. Quanto à CK, após a análise dos dados da coleta 1, verificou-se diferença estatisticamente significativa entre os grupos experimentais na medida 24 h após a sessão de treinamento, o que não foi verificado nas outras coletas, em que não houve diferença entre os grupos experimentais em nenhum momento. Para o grupo CT, somente nas coletas 2 e 4 verificou-se diferença estatisticamente significativa entre as medidas 24h após e 48h após a sessão de treinamento. Nas análises entre as medidas pré, pós, 24h após e 48h após nas diferentes coletas, não ocorreram diferenças significativas entre as medidas e nem entre os grupos experimentais. Quanto à US, tanto no grupo CPF quanto no CT, não houve diferença significativa entre os exames, mas foi no grupo CT que apareceram duas lesões na terceira coleta. Concluiu-se que as duas modalidades de treinamento proporcionam uma melhora na aptidão cardiorrespiratória dos sujeitos; e, embora não tenha ocorrido diferença significativa em algumas coletas de CK entre os grupos de treinamento, a corrida em terra provocou maiores níveis de aumento na concentração sangüínea de CK do que a corrida em piscina funda, sugerindo que o meio líquido pode ser o mais indicado para proteger o sistema musculoesquelético.

O objetivo deste estudo foi verificar se a mudança no posicionamento das pedaleiras da posição padrão chamada de posição usual para uma posição 10 cm superior a esta (sem alteração do ângulo 45º) chamada de posição modificada, interfere nas variáveis dependentes das relações entre força X tempo (potência e impulso). Como objetivos específicos pretendem-se avaliar as forças externas nos membros superiores e inferiores durante testes no remo ergômetro, relacionar os impulsos encontrados na manopla e nas pedaleiras à mudança do posicionamento das pedaleiras e verificar em qual posição das pedaleiras os remadores atingem a potência máxima. Foram construídas duas plataformas de força para mensuração das forças (perpendicular e paralela) aplicadas nas pedaleiras do remo ergômetro. Foi medida também a força exercida na manopla do remo ergômetro, sendo os testes filmados para obtenção das informações cinemáticas. O protocolo consistiu em remar durante 1 min nas potências nominais de 100, 200, 300, 400 watts e máxima subjetiva de cada atleta. O protocolo foi repetido para cada uma das posições das pedaleiras, com a ordem de execução aleatorizada. Foram calculadas curvas médias de força representativas de cada situação e os impulsos da manopla e pedaleiras. Dos oito atletas avaliados cinco atingiram maiores valores de potência máxima na posição modificada, um atleta obteve menores valores nessa posição, e outros dois não tiveram diferenças entre os posicionamentos. Para a fase de propulsão o impulso na direção horizontal, apresentou diferença apenas quando positivo, e nas potências 100 e 200 W, favorável na posição usual. O impulso na direção vertical diferiu, quando negativo, nas potências de 100, 300, 400 e máx, favorável na posição modificada. Considerando a falta de tempo de ambientação dos remadores a nova posição, pode-se inferir que a posição modificada foi melhor, e testes envolvendo modificações no barco são indicados para uma avaliação mais definitiva. / The objective of this study was to verify if the change in the positioning footstrechers in the standard position to 10 centimeters above called modified position interfere with the dependent variable of the relations between force X time (power and impulse). As objective specific it is intended to evaluate the external forces in the superior and inferior limbs during tests in the rowing ergometer, to relate the impulses found in handle and in the footstrechers to the change of the positioning of the footstrechers and to verify which position of the footstrechers the rowers reach the maximum power. Two platforms of force were to construct for measure of the forces (perpendicular and parallel) applied in the footstrechers of the rowing ergometer. The force exerted in handle was also measured, being the tests filmed for attainment of the kinematic information. The protocol consisted of rowing during 1 min in the normal rated powers of 100, 200, 300, 400 watts and subjective maximal of each athlete. The protocol was repeated for each one of the positions of the footstrechers, with the randomized order. An average curve of force of each situation was to calculate representative and the impulses of handle and footstrechers. Of eight evaluated athletes five they had reached greater values of maximum power in the modified position, only one athlete showed smaller values in the modified position, and others two had not differences between the positioning. For the propulsive phase the impulse in the horizontal direction showed only difference when positive, and in the powers 100 and 200 W, favorable in the standard position. The impulse in the vertical direction differed, when negative, in the powers of 100, 300, 400 and max, favorable in the modified position. Considering the lack of time of environment of the rowers the new position, it can be inferred that the modified position was better, and tests involving modifications in the boat are indicated for a more definitive evaluation.

Um programa de condicionamento para adultos deve ser efetivo para desenvolver a força e a resistência muscular (ACSM, 1998).Uma alternativa para desenvolver essas valências são os exercícios realizados na água. Alguns autores como BARELLA (2002); AMBROSINI (2003) analisaram o aumento da força muscular em atividades realizadas no meio líquido utilizando equipamento resistivo e velocidade máxima e observaram aumento da força muscular principalmente no grupo que treinou velocidade. A eletromiografia no meio líquido foi iniciada na década de sessenta, conforme PÖYHÖNEN et al. (1999) quando relatam os primeiros. As variações do sinal eletromiográfico podem ser relacionadas com o aumento da carga imposta aos músculos analisados (PRAAGMAN et al, 2003).Objetivo Geral: Verificar a atividade elétrica de músculos dos membros inferiores durante exercícios realizados no meio líquido com velocidade e resistência variável. Metodologia: Foram analisados os músculos reto e bíceps femoral com eletrodos de superfície. Para a coleta utilizou-se o Eletromiógrafo portátil Data Logger System, curativos oclusivos para o isolamento, sistema de filmagem Peak Performance. Os dados obtidos foram normalizados pela contração voluntária máxima e analisados através do valor RMS (root mean square). A amostra foi composta por 12 indivíduos, do gênero feminino que realizaram o movimento de flexão e extensão do quadril no meio líquido até o ângulo de 45o. em três velocidades (40, 60 e 80 bpm) utilizando e não o equipamento resistivo. Resultados: os resultados demonstraram que existem diferenças estatisticamente significativas quando varia o ritmo de execução dos exercícios para os dois músculos analisados sem e com equipamento (p<0,05). Analisando a influencia do equipamento, os resultados demonstraram que para o músculo bíceps femoral não houve diferenças no percentual de ativação quando se realizou o movimento sem e com equipamento resistivo. Já para o músculo reto femoral houve diferença quando se utilizou equipamento nas cadência de 40 bpm (15,36±4,42; 20,41±4,33) e de 80 bpm (24,46±9,28; 41,89±13,67) sem e com equipamento respectivamente. Os resultados da cinemática demonstraram que a velocidade angular aumenta com a progressão das cadências, porém na velocidade máxima apresenta valores significativamente diferentes entre as duas situações. Os resultados do sinal eletromiográfico nesta mesma velocidade não apresentaram diferenças significativas entre as duas situações. Com isto, pode-se concluir que executar o exercício com equipamento numa menor velocidade os mesmos níveis de ativação são alcançados. / The practice of aquatic exercises is widely recommended for different populations. A common practice is development exercise for the legs in training session. Some studies verifying the influence of speed and resistive equipment in production force and observed the group of speed show highs strength level. However, few studies have tried to quantify the activation of these muscles in water. Purpose: compare the electromyographic (EMG) activity of rectus (RF) and biceps femoral (BF) during exercise of leg in water with variable speed and resistance. Methods: twelve female (age 21,38±1,30yrs; height 161,6±6,7cm; weight 55,9±6,21kg). The performance consisted of eight repetitions of flexion and extension of leg until 45o in tree cadence determined by metronome (40, 60, 80 bpm) and maximal velocity applying or not resistive equipment. All executions were recorded by portable electromyografic and by kinematics. The EMG data is expressed in RMS values and was normalized by maximal voluntary contraction. An ANOVA was utilized for each muscle analyzing speed effect and T test to observe resistance effect (p<0,05). Results are expressed by mean±SE. The muscles using equipment showed higher activation than not using in 40 bpm (RF-22,09±5,44 x15,36±4,42; BF- 16,48±7,75 x 13,47±7,76 ), 60 bpm (RF-29,68±3,57 x 19,78±12,00; BF- 17,40±5,63 x 15,40±8,05 ), 80 bpm (RF-42,35±13,87 x 22,48±8,97; BF-34,93±14,27 x 21,07±12,49), maximal cadence (RF-75,14±30,39 x 63,42±20,67; BF-78,76±17,14 x 72,46±21,26). When speed was analyzed, the results revelead significant difference between the 40 bpm (15,36±4,42) with 80 bpm (22,48±8,97) and with maximal (63,42±20,67); between 60bpm (19,78±12,0) with maximal (63,42±20,67) and finally between 80bpm (22,48±8,97) with maximal (63,42±20,67) for RF. For BF the difference was between 40 bpm (13,47±7,76), 60 bpm (15,40±8,05) and 80 bpm (72,46±21,26) compared with maximal (72,46±21,26). For the influence of resistive equipment the results showed no differences between RMS in exercise with or without equipment for BF. For RF the results showed difference between 40 bpm (20,41±4,33 x 15,36±4,42) and 80 bpm (41,89±13,67 x 24,46±9,28) with and without respectively. The kinematics analyses demonstrated progressive values of angular velocity from minor to higher speed and in the maximal speed with equipment the angular velocity showed lesser values compared without equipment. CONCLUSION: To elicit a high activation, aquatic exercises conducted at maximal speed and with resistive equipment are the best choice.

Introdução. Rupturas agudas do tendão de Aquiles afetam as propriedades mecânicas tendíneas. Estudos vêm preconizando o uso de mobilização precoce (tratamento acelerado) para evitar grandes prejuízos tendíneos. Entretanto, estudos que avaliem as propriedades mecânicas do tendão de Aquiles de humanos após ruptura total, submetidos à mobilização precoce, não foram encontrados na literatura específica da área. Objetivo: comparar as propriedades mecânicas e morfológicas do tendão de Aquiles entre pacientes submetidos a tratamento conservador e pacientes submetidos a tratamento acelerado (mobilização precoce) após a sutura do tendão de Aquiles. Materiais e Métodos: A amostra foi dividida intencionalmente em três grupos: controle (CTR; n=9), grupo conservador (CON; n=9; Pós-Cirúrgico: 28,3±3,6 meses) e grupo acelerado (ACE; n=9; Pós-Cirúrgico: 29,8±4,8 meses). Um dinamômetro isocinético foi utilizado para avaliação do torque dos grupos musculares flexores plantares e flexores dorsais do tornozelo. Foram obtidos os valores de área de secção transversa (AST) e comprimento do tendão (CT) de Aquiles. Para a avaliação da relação stress-strain os sujeitos realizaram duas contrações voluntárias máximas em rampa para flexão plantar no ângulo de 0º com duração de 10 segundos cada. Durante as duas contrações voluntárias máximas o deslocamento da JMT do músculo gastrocnêmio medial com o tendão de Aquiles foi verificado por meio de ultrassonografia utilizando uma sonda com arranjo linear. Simultaneamente a este procedimento, foi adquirido o sinal eletromiográfico do músculo tibial anterior, utilizado para a correção da força do tendão de Aquiles. As imagens necessárias para o cálculo do strain, bem como os sinais EMG e de torque foram sincronizados. Os valores máximos de stress, strain, força, deformação, módulo de Young, CT e AST foram comparados. Resultados: Não foram encontradas diferenças significativas nas propriedades mecânicas e morfológicas entre membros do grupo CTR. Não houve diferença significativa entre os membros saudáveis dos grupos CON e ACE e os do grupo CTR. Dessa forma, os membros saudáveis dos grupos CON e ACE foram utilizados como controle do membro lesão em ambos os grupos. Tanto no grupo CON, quanto no grupo ACE, o stress, a força e o módulo de Young apresentaram menores valores no membro lesionado, enquanto que o strain obtido em 10MPa e a AST foram maiores neste membro comparado ao contralateral saudável. Não houve diferença significativa no CT entre os membros, independente do grupo. Não foram encontradas diferenças significativas nas propriedades mecânicas, bem como na morfologia do tendão de Aquiles na comparação entre os membros lesionados dos grupos CON e ACE. Discussão: Esta maior complacência tendínea encontrada nos tendões lesados, independente do grupo, pode estar associada tanto as adaptações decorrentes da lesão que não recuperaram a níveis de normalidade, bem como a mudança nos hábitos de vida após a lesão. Além disso, o protocolo acelerado de reabilitação não foi capaz de reduzir as perdas advindas da ruptura tendínea. Tal resultado pode estar associado à especificidade do protocolo utilizado, que foi desenhado para ganho de flexibilidade no tornozelo e não para força muscular. Conclusão: Em um período mínimo de 21 meses de pós-operatório o tendão de Aquiles ainda apresenta efeitos deletérios da ruptura total nas propriedades estruturais e mecânicas do tendão. O protocolo de reabilitação utilizado não foi eficaz para a redução de tais efeitos. / Introduction. Acute Achilles tendon rupture affects the mechanical properties of the tendon. Despite the tendinous adaptations generated by decreased use, few studies have used early weight bearing (accelerated treatment) to avoid the large losses in the musculoskeletal tissues. In addition, studies that evaluated the mechanical properties of human Achilles tendon after acute rupture, subjected to early weight bearing were not found. Purpose: to compare the mechanical and morphological properties of the Achilles tendon between patients undergoing conservative and accelerated treatment, after Achilles tendon suture. Materials and Methods: subjects were intentionally allocated into three groups: control (CTR; n=9), conservative treatment (CON; n=9; Postsurgical time: 28.3±3.6 months) and accelerated treatment (ACC; n=9; Postsurgical time: 29.8±4.8 months). An isokinetic dynamometer was used to evaluate the torque production of ankle dorsi- and plantar-flexor muscles. The values of Achilles tendon cross sectional area (CSA) and length were obtained. To evaluate the stress-strain relation, patients were asked to produce two isometric maximal voluntary contractions during a ramp protocol (angle: neutral position; duration: 10 seconds) of the plantar flexor muscles. During the maximal contractions the displacement of the myotendinous junction of the gastrocnemius medialis muscle was evaluated by ultrasound with a linear array probe. Simultaneously, the electromyography (EMG) signal of the tibialis anterior was recorded, and used to correct the Achilles tendon force. The ultrasound images, EMG signals and torque were synchronized. The maximal values of stress, strain, force, displacement, Young’s modulus, tendon length and CSA were compared. Results: there were no significant differences in the morphological and mechanical properties between limbs in the CTR group. Moreover, there were no significant differences in the morphological and mechanical properties between healthy limbs amongst groups. Thus, the healthy limbs of the CON and ACC groups were used as control of the injured limb. In CON and ACC groups the stress, force and Young’s modulus had lower values in the injured limb compared to the contralateral healthy limb, while the strain obtained at 10MPa and the CSA were higher in the injured limb. There were no significant differences in the tendon length between groups and limbs. Moreover, there were no significant differences in the morphological and mechanical properties between injured limbs (CON and ACC). Discussion: The highest tendinous compliance found on the injured tendons, independent of the group might be associated to both the adaptations due to injury that did not return to normal healthy levels and to possible changes in the daily life activities after injury. In addition, the accelerated treatment was unable to reduce the losses due to tendon rupture. These results might be associated to the specificity of the rehabilitation protocol used that was designed for the gain of flexibility and not for strength gains. Conclusion: Twenty-one months post-surgery were unable to recover the deleterious effects of acute Achilles tendon rupture on the structural and mechanical tendon properties. The accelerated rehabilitation protocol was ineffective to reduce these deleterious effects.

Partículas auto-propelentes são usadas para simular agregados celulares em um modelo onde as forças de adesão entre as células são homogêneas e apenas as diferenças de motilidade celular são usadas como indutores da segregação. Na formulação do modelo também é incluída a tendência das células orientarem sua velocidade na direção do movimento das células vizinhas. Duas variantes do modelo são exploradas e as condições sob as quais diferenças de motilidade celular podem produzir segregação são mapeadas em um diagrama de parâmetros. Nos casos onde há segregação, ajustam-se formas funcionais para os parâmetros que medem o crescimento dos agregados com intuito de estabelecer comparação com os modelos baseados em adesão diferencial. / Self-propelled particles are used to simulated cell aggregates in a model considering homogeneous adhesion forces between cells and using only motility differences as segregation drivers. The tendency of cells to follow their neighbors is also included in the formulation. Two model variants are explored and the conditions on which motility differences may produce segregation are mapped in a parameter diagram. In the cases where segregation happens, the functional form of the parameters measuring cluster growth are determined in order to establish comparison with models based on differential adhesion.

O corpo humano pode interagir com as estruturas e estas interações são desenvolvidas através da aplicação de forças devido ao seu movimento. Uma estrutura pode sofrer alterações no seu comportamento dinâmico quando sujeita a cargas. Neste trabalho, o projeto e a construção de uma plataforma de forças é apresentado para medir as Forças de Reação do Solo (FRS) e aceleração para análise da marcha humana. A plataforma é constituída por duas placas colocadas lado a lado em relação à direção da caminhada, de modo que o sinal de força de cada pé pode ser adquirido separadamente em cada placa. A plataforma é projetada de forma a ser compatível com as frequências envolvidas nas medições. Cada placa tem três células de carga do tipo anel instrumentadas com strain gauges. A plataforma foi calibrada com um procedimento padrão e com uma nova metodologia utilizando redes neurais artificiais as incertezas dos parâmetros medidos (força e posicionamento x, y) foram avaliados. Um modelo de elementos finitos foi utilizado para avaliar as características dinâmicas da plataforma. Os resultados foram valores de frequência muito próximos aos medidos na análise experimental e confirmaram sua adequação ao uso, pois as frequências foram maiores do que as envolvidas na marcha humana. Características relevantes da FRS, como os picos de apoio de força, impulso e também a força de impacto, podem ser observadas a partir dos dados coletados. Os dados da FRS assim como os dados de aceleração medidos estavam condizentes com os valores apresentados na literatura. / The human body may interact with the structures and these interactions are developed through the application of forces due to its motion. A structure may undergo changes in their dynamic behavior when subjected to loads. In this work, the design of a force platform is presented to measure the Ground Reaction Force (GRF) and acceleration for human gait analysis. The platform consists of two plates placed side by side in relation to the direction of walking, so that the signal from each foot can be acquired in separate in each plate. The platform is designed in order to be compatible with the frequencies involved in the measurements. Each plate has three ring-type load cells instrumented with strain gauges. The platform was calibrated with a standard procedure and with a new methodology using artificial neural networks the uncertainties of the measured parameters (force and position x, y) were evaluated. A finite element model was used to evaluate the dynamic characteristics of the platform. The results were frequencies values very close to those measured in the experimental analysis and confirm its adequacy to the use, because the frequencies were higher than the frequencies involved in the human gait. Relevant characteristics of GRF like the peaks of support force, impulse and the impact force could be observed from the data collected. The data of GRF as well as the measured acceleration data were consistent with values presented in the literature.

Características antropométricas, biomecânicas e fisiológicas são considerados fatores determinantes do desempenho em natação. A prova de 200 m nado livre apresenta condições energéticas singulares que oferecem interessantes desafios para nadadores, treinadores e cientistas do esporte. Os objetivos deste estudo foram identificar a importância de cada fator relacionado ao desempenho na prova de 200 m nado livre, e suas interrelações. Foram voluntários neste estudo 12 nadadores do sexo masculino (idade: 18,3 ± 2,9 anos; estatura: 174,3 ± 5,8 cm; envergadura: 181,1 ± 7,5 cm; massa corporal total: 66,4 ± 6,3 kg; somatório de quatro dobras cutâneas: 31,9 ± 8,2 mm), federados e nadando 37 ± 7 km por semana, cujo melhor tempo na prova de 200 m nado livre era 125,2 ± 2,7 s. Além das variáveis antropométricas, foram obtidos, de 200 m nado crawl, executados em piscina de 25 m, sob máxima intensidade, desempenho em s, transformados em valores pontuais (DESP), considerando o recorde mundial da prova como 1000 pontos e variáveis cinemáticas distância média percorrida por ciclo de braçadas (DC), freqüência média de ciclo de braçadas (FCL) e velocidade média de nado (VN), dos oito trechos de 25 m dos 200 m. Variáveis cinemáticas foram obtidas empregando-se um sistema digital para videogramatria. Antes da realização dos 200 m foram identificados o consumo de oxigênio (VO2r) e a concentração de lactato, ambos de repouso ([LAr]). Após os 200 m foram identificados o consumo de oxigênio pós esforço (VO2e), pelo método de retroextrapolação e o pico de concentração de lactato P[LA]. Para identificar os valores de VO2 foi utilizado um analisador de gases portátil e para os valores de [LA] um lactímetro portátil. Dos valores de VO2 e [LA] foram calculados os valores líquidos dos mesmos (VO2l e [LAL] e a energia total (Etot) gasta na realização dos 200 m. A realização de um teste de nado estacionário, de 30 s de duração, possibilitou a identificação do impulso total (IMP) e da taxa de variação do impulso (TIMP), com a utilização de célula de carga de tração. Foram calculados os coeficientes de variação (cv) das variáveis e aplicados testes estatísticos de medidas repetidas, de comparação de médias e modelos de regressão linear múltipla, estes em cinco modelos: antropométrico, cinemático, fisiológico, cinético e geral. O desempenho dos nadadores avaliados foi de 130,2 ± 2,8 s (711,8 ± 29,1 pontos). Respectivamente valores médios de DC, FCL e VN foram: 2,10 ± 0,11 m, 0,69 ± 0,07 Hz e 1,45 ± 0,11 m·s-1. Já valores de VO2l, [LA]L e Etot foram de, respectivamente, 55,5 ± 5,5 ·kg-1·min-1, 11,15 ± 1,17 mmol·l-1 e 67,2 ± 5,5 ml·kg-1·min-1. Valores de IMP e TIMP foram de, respectivamente, 2648,4 N·s e – 25,1 ± 3,7 N. No modelo geral de regressão linear múltipla entraram as variáveis que puderam, de modo significativo, explicar o desempenho nos modelos por grupos de variáveis (DC, cvVN, VO2l e IMP) exceto a envergadura (ENV), que não responde a estímulos de treinamento. O modelo geral conseguiu explicar até 72,2% da variação do DESP, com as variáveis DC e VO2l entrando de modo significativo no modelo de regressão múltipla (DESP = 67,09DC – 3,048VO2l + 733,4). De maneira geral, os resultados indicaram que envergadura, distância média percorrida por ciclo de braçadas e impulso total em nado estacionário de 30 s correlacionam–se positivamente com o desempenho, já o consumo de oxigênio líquido e o coeficiente de variação da velocidade média de nado, negativamente. Para o melhor desempenho na prova de 200 m nado livre, espera-se que o nadador apresente uma maior DC e um nado mais econômico. / Anthropometrics, biomechanics and physiological characteristics have been considered determining factors of swim performance. Two-hundred meters freestyle event shows unique metabolic energetic conditions offering a challenge for swimmers, coaches and researchers. The aims of this study were to identify each performance determinant factor importance and its interrelations with the 200 m freestyle swimming event. Twelve male swimmers (age: 18.3 ± 2.9 years; stature: 174.3 ± 5.8 cm; arm limb span: 181.1 ± 7.5 cm; total body mass: 66.4 ± 6.3 kg; four skin folds sum: 31.9 ± 8.2 mm, weekly training 37.7 ± 7 km, best time in the event: 125.2 ± 2.7 s) participated in this study. In addition to anthropometrics variables were obtained, from the 200 m freestyle performed in a 25 m pool at maximal intensity, performance in seconds, transformed in points values (DESP) – considering the world record as 1000 points – and kinematics variables: mean stroke length (DC), stroke rate (FCL) and swimming velocity (VN) during all eight laps of the 200 m. A two dimension digital motion system was used to obtain the kinematics variables. Prior to the 200 m test resting oxygen consumption and lactate concentrations were determined. After the 200 m test post oxygen consumption, by the backward extrapolation method, and lactate concentration peak P[LA] were evaluated. To identify the oxygen consumption values (VO2) and the lactate concentration ([LA]) a portable respiratory gas analyzer and a lactate meter, respectively, were used. From the VO2 and [LA] were calculated the net values (VO2l and [LAL]) and the total expended energy (Etot) during the 200 m. A 30 s tethered swim test allowed for the evaluation of the total impulse (IMP) and the impulse variation ratio (TIMP). The coefficients of variation (cv) of the variables were calculated and applied statistical tests using repeat measurements, mean comparison and multiple linear regression models, in five different models: anthropometric, kinematics, physiological, kinetic and general. The swimmers’ performance was 130.2 ± 2.8 s (711.8 ± 29.1 points). DC, FCL and VN were: 2.10 ± 0.11 m, 0.69 ± 0.07 Hz e 1.45 ± 0.11 m·s-1, respectively. Whereas VO2l, [LAL] and Etot were, respectively, 55.5 ± 5.3 ml·kg-1·min-1, 11.15 ± 1.17 mmol·l-1 and 67.2 ± 5.5 ml·kg-1·min-1. IMP and TIMP values were, respectively, 2648.4 N·s e – 25.1 ± 3.7 N. On the general multiple linear regression model only the variables that could, in a statistical way, explain the performance on the variable group models (DC, cvDC, VO2l and IMP) were used, except for one’s arm limb span which will obviously not respond to any training stimulus. The general model explained up to 72.2% of the DESP variation with the DC and VO2l variables, by the multiply regression model (DESP = 67.09DC – 3.048VO2l + 733.4). The results indicated that arm limb span, mean distance covered per stroke cycle and the total impulse at 30 s tethered swim test showed a positive correlation with performance. Whereas net oxygen consumption and coefficient of variation of the mean swim speed presented a negative correlation. For a better performance during the 200 m freestyle is expecting a bigger DC and a more economical swim.

O presente estudo analisou o comportamento eletromiográfico de vários níveis dos músculos póstero-mediais do tronco, bilateralmente, para verificar a ocorrência de ativação elétrica simétrica e em busca de padrões de comportamento para embasar modelos biomecânicos. A amostra foi composta por 16 indivíduos saudáveis de ambos gêneros. Todas as execuções foram filmadas para análise cinemática, enquanto a atividade elétrica foi coletada com 14 pares de eletrodos de superfície dispostos lateral e simetricamente ao longo da coluna vertebral nos níveis da sétima vértebra cervical (C7), terceira, sexta e nona vértebras torácicas (T3, T6 e T9) e primeira, terceira e quinta vértebras lombares (L1, L3 e L5). Somente os gestos considerados simétricos através da cinemetria foram analisados. Para a análise do sinal eletromiográfico o gesto de levantar a carga foi dividido em quatro fases, considerando-se apenas a fase de subida com carga. A atividade elétrica dessa fase foi normalizada pela contração isométrica voluntária máxima. Utilizando uma ANOVA, os níveis vertebrais adjacentes foram agrupados em busca de ativação elétrica similar, foi adotado o nível de significância de p<0,05. Os resultados demonstraram que a ativação eletromiográfica não ocorre de maneira simétrica e que é possível identificar zonas com comportamento elétrico distinto entre elas, sendo que as maiores médias estavam localizadas nas regiões mais inferiores do tronco. / The present study analysed the electromyographical behaviour at various levels of posterior medial muscles on trunk, bilaterally, during load lifting to verify the occurrence of symmetry on electrical activation and to search patterns which could provide or supply biomechanical models. Sixteen healthy subjects were videotaped the 2D movement and the EMG signal was registered from 14 pairs of surface electrodes arranged symmetrically and bilaterally throughout trunk, specifically at seventh cervical vertebra (C7), third, sixth and ninth thoracic vertebra (T3, T6 and T9) and first, third and fifth lumbar vertebra (L1, L3 and L5). Only the symmetrical movements, from kinematical point-of-view, were analysed. The EMG analysis was divided in four phases and it was used in the present study the load lifting part. The electrical activation values of this phase were normalized by maximal voluntary isometric contraction. ANOVA was used to provide the adjacent groups in which electrical activation were similar. Differences were considered significant at a p<0.05. The results demonstrated the electromyographical activation does not occur in symmetrical way and, besides it was possible identify zones based on different electrical behaviours, taking into account the largest means were located on lower trunk region.