Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas Eletrônicos e Automação, 2012. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-06-22T13:15:51Z No. of bitstreams: 1 2012_ThiagoRaposoMilhomemdeCarvalho.pdf: 3767204 bytes, checksum: fe993c0ecaa290f54d08e6f7aab31789 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-06-25T10:42:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_ThiagoRaposoMilhomemdeCarvalho.pdf: 3767204 bytes, checksum: fe993c0ecaa290f54d08e6f7aab31789 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-06-25T10:42:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_ThiagoRaposoMilhomemdeCarvalho.pdf: 3767204 bytes, checksum: fe993c0ecaa290f54d08e6f7aab31789 (MD5) / Neste trabalho desenvolveu-se instrumentação dedicada para digitalização e tratamento de sinais biomecânicos e biológicos durante a atividade do ciclismo. Estudaram-se o comportamento mioelétrico e biomecânico durante atividades de contrações cíclicas em exercícios isocinéticos com produção de fadiga. Foram propostos protocolos experimentais e metodologias objetivas para análise do desempenho destes ciclistas, baseando-se nos sinais eletromiográficos e biomecânicos coletados dos mesmos. Na avaliação de desempenho do ciclista, com respeito à técnica particular de pedalar, foi proposta uma metodologia que infere o esforço realizado em prol da geração de torque efetivo em relação ao esforço total despendido durante o exercício. Realizou-se, então, uma análise do comportamento mioelétrico do vasto lateral da perna esquerda de cada ciclista, a partir do processamento e da análise de seu sinal eletromiográfico coletado. Nesta análise foram computados parâmetros descritores da fadiga a partir de segmentos específicos dos sinais de eletromiografia. Seis ciclistas voluntários participaram das coletas, utilizando o mesmo cicloergômetro, as mesmas sapatilhas e eletrodos para a coleta do sinal eletromiográfico. Não foi observada, a princípio, nenhuma relação direta entre a dinâmica da fadiga e o comportamento do desempenho biomecânico ao longo da fase isocinética do exercício. Constituem-se contribuições principais deste trabalho: a definição de um critério objetivo para avaliação de desempenho com instrumentação dedicada; a implementação de um conjunto de técnicas associadas de processamento e condicionamento do sinal eletromiográfico para o cálculo dos descritores e uma análise conjunta dos sinais biomecânicos e eletromiográficos para a verificação da existência de relações diretas entre fadiga e desempenho biomecânico, podendo esta ideia ser estendida a outras modalidades esportivas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work, dedicated instrumentation for digitizing and biologic and biomechanical signal processing during cycling activities was developed. The myoelectric and biomechanical behaviors during cyclic contractions activities in isokinetic exercises with fatigue production were studied. Experimental protocols and objective methodologies for these cyclists’ performance analysis were proposed, based on the electromyographic and biomechanical signals collected from them. For the cyclist’s performance evaluation, regarding the particular pedaling technique, a methodology that infers the effort made in order to generate effective torque in relation to the total effort made during the exercise was proposed. An analysis of the myoelectric behavior of the left leg’s vastus lateralis of each cyclist was done, from the processing and analysis of their collected electromyographic signal. In such analysis, fatigue descriptor parameters were computed, based on specific segments of the electromyographic signals. Six volunteer cyclists participated in the data acquisition, using the same cycle ergometer, the same shoes and electrodes for the electromyographic signal collection. At first, no direct relationship between the fatigue dynamics and the biomechanical performance behavior during the exercise’s isokinetic phase was observed. This work’s main contributions are: the definition of an objective criterion for performance evaluation with dedicated instrumentation; the implementation of a set of associated electromyographic signal processing and conditioning techniques in order to compute the descriptors, and a joint analysis of the biomechanical and electromyographic signals to verify the existence of direct relationships between fatigue and biomechanical performance, with the possibility to extend this idea to other sport modalities.

O conhecimento das forças que atuam sobre o corpo auxilia no estudo de métodos de exercícios. Conhecer o efeito que a força externa exerce nas forças internas é de fundamental importância para saber qual o efeito de um movimento no corpo humano e para um melhor entendimento da mecânica de um exercício. Ao mesmo tempo, o conhecimento das forças individuais de cada músculo permite conhecer as sinergias que ocorrem no movimento e saber de fato quais músculos ou grupos musculares são responsáveis pela realização do gesto, permitindo adequar o treinamento para objetivos específicos, para a recuperação de lesões ou para prevenção em indivíduos com histórico de lesões específicas. O objetivo geral deste trabalho foi estimar as forças dos músculos que atuam no movimento de extensão de quadril e joelho no aparelho Reformer do Método Pilates. A amostra foi composta por 15 indivíduos saudáveis familiarizados com o Método Pilates. Cada indivíduo realizou uma série de 10 repetições do gesto de extensão de quadril e joelhos, enquanto foram coletados dados de cinemetria e dinamometria para possibilitar a realização dos métodos de dinâmica inversa e distribuição por otimização. Os resultados foram avaliados utilizando estatística descritiva. Quando verificados os resultados de momentos proximais resultantes, foram encontrados picos médios no quadril de 13,3 Nm (±18,3) na fase de extensão e 14,1 Nm (±21,0) na fase de flexão do gesto, ocorrendo respectivamente em 40,5 (±19,9) e 41,1 (±18,3) graus de flexão do quadril. No joelho os picos médios de momento foram de 17,2 Nm (±12,6) na fase de extensão e 25,5 Nm (13,7) na fase de flexão, ocorrendo respectivamente nos ângulos de 80,1 (±19,0) e 74,0 (±20,8) graus de flexão do joelho. Quanto ao comportamento do momento proximal podem ser observados ao menos três diferentes padrões de curva para cada articulação, representando as diferentes formas de combinação de momentos de quadril e joelho para executar o exercício, sendo que esses diferentes comportamentos são visualizados também nos resultados de distribuição. Esses resultados corroboram com a expectativa de que a distribuição de forças é diferente entre os diferentes indivíduos, de acordo com as diferentes estratégias possíveis para realizar um mesmo movimento. / Knowledge of the forces acting on the body is helpful for studying exercise methods. Knowing the effect the external force has on the internal forces is of fundamental importance for learning the effect of a movement in the human body and for a better understanding of an exercise mechanic. At the same time, knowing each muscle’s individual force allows learning the synergisms that happen in the movement and learning in fact which muscles or muscle groups are responsible for performing a gesture, making it possible to adequate the training for specific objectives, for injury rehabilitation, or for preventing injury in subjects with a specific history. The general aim of this study was to estimate the muscle forces acting on the hip and knee extension movement on the Reformer apparatus of the Pilates Method. Sample was composed by 15 healthy subjects familiar to the Pilates Method. Each subject performed a series of 10 repetitions of the hip and knee extension movement, while kinematics and kinetics data were collected in order to perform the methods of inverse dynamics and distribution through optimization. Results were analysed using descriptive statistics. When verified proximal net moments results mean peaks of 13.3 Nm (±18.3) in the extension phase and 14.1 Nm (±21.0) in the flexion phase were found for the hip, that happened respectively at 40.5 (±19.9) and 41.1 (±18.3) degrees of hip flexion. And mean peaks of 17.2 Nm (±12.6) in the extension phase and 25.5 Nm (±13.7) in the flexion phase were found for the knee, that happened respectively at 80.1 (±19.0) and 74.0 (±20.8) degrees of knee flexion. As for the proximal net moment behaviour at least three different curve patterns may be observed, representing the different possibilities of combinations of hip and knee moments that perform the exercise. This different behaviour is also observable in the distribution results. These results corroborate to the expectation that force distributions will be different between the different subjects, accordingly to the different strategies that may perform the same movement.

Dicinodontes possuem um mosaico de características, que incluem, por exemplo, extrema redução dentária, movimento propalinal da mandíbula, e o desenvolvimento de uma postura diferenciada em alguns gêneros. Nesses, enquanto os membros anteriores permanecem abduzidos, em uma postura primitiva, os posteriores se tornam totalmente aduzidos. Para discutir aspectos paleobiológicos, foram efetuadas análises morfofuncionais e biomecânicas em espécimes do gênero Dinodontosaurus Romer, 1943, um dicinodonte de porte médio do Mesotriássico do estado do Rio Grande do Sul, Brasil. É endossada a sinonímia da maioria das espécies do gênero com Dinodontosaurus turpior, excetuando-se Dinodontosaurus platygnathus, cujos materiais apresentam características conflitantes, e é tratado aqui como nomen dubium. É apresentada uma sucinta descrição osteológica para as formas juvenis do gênero, nos quais se observa a presença de seis vértebras sacrais, além de um mínimo de 17 caudais, adicionando informações que permitem novas reconstruções esqueletais. Enfoque é dado na miologia facial e dos membros, com base na comparação de modelos para diferentes taxa, seguindo a abordagem de suporte filogenético de animais viventes. Apenas músculos de presença inequívoca são reconstituídos, a menos quando há argumentos morfológicos convincentes. A partir de observações morfofuncionais, é eliminada a possibilidade de Dinodontosaurus utilizar suas presas com a mandíbula aberta, seja para alimentação ou defesa, e é reforçado seu caráter como ornamentação Na falta de análogos posturais modernos, comparações com preguiças terrícolas extintas levaram alguns autores a propostas de uma postura bípede para os dicinodontes, ao menos facultativa, para se erguerem nas patas traseiras e alcançarem níveis mais elevados de vegetação. Para testar essa hipótese, foram abordados vários aspectos biomecânicos envolvidos na postura bípede, em Dinodontosaurus. Seu centro de massa foi localizado a partir da suspensão de modelos em argila, estando posicionado em um ponto, no plano sagital, aproximadamente na metade da distância entre os estilopódios anteriores e posteriores, um pouco mais próximo dos primeiros; para os indivíduos juvenis, um modelo digital obtido através de scanner 3D a laser também corroborou esse posicionamento, o que sugere que a postura bípede não poderia ser facilmente mantida sem apoio, e um caminhar bípede seria totalmente impraticável. Foram estimados os momentos de resistência da coluna vertebral, a partir de medidas da largura e altura dos centros vertebrais em sua borda posterior, sendo que os resultados foram compatíveis com um animal de postura quadrúpede. Foram também calculados os índices de capacidade atlética para os ossos longos dos membros anteriores e posteriores; para isso, foram estimadas as massas, com os indivíduos juvenis atingindo entre 23 e 32kg, enquanto o adulto não ultrapassaria 300kg. As massas foram obtidas baseando-se em estimativas de volume a partir de silhuetas e de modelos tridimensionais em computação Os valores obtidos para os índices de capacidade atlética são muito superiores aos de outros animais descritos na literatura, embora sejam compatíveis com outros terápsidos não-mamalianos julgados quadrúpedes, e estão na mesma ordem de grandeza entre os ossos dos membros anteriores e posteriores, o que também alude à postura quadrúpede. Através de observações morfológicas gerais, localização do centro de massa, estimativa de momentos de resistência da coluna vertebral e cálculo de índices de capacidade atlética para os membros, conclui-se que, ao menos no que concerne a Dinodontosaurus, não há evidências que suportem as analogias morfofuncionais com as preguiças terrícolas, animais que apresentam diversas adaptações para o bipedalismo. Os resultados para os índices de capacidade atlética também lançam dúvidas sobre sua aplicabilidade generalizada em comparações paleobiológicas.

A necessidade de uma maior longevidade da artroplastia total do quadril em pessoas mais jovens e ativas tem impulsionado a evolução do projeto de hastes cimentadas polidas e sem colar, através de alterações da forma desde a original de Charnley, passando pela dupla cunha e mais recentemente, a tripla cunha. Essa pesquisa foi direcionada à análise comparativa da estabilidade de hastes cujos ângulos de cunha foram a variável de projeto. Modelos físicos simplificados de diferentes conicidades foram elaborados e submetidos a testes e simulações numéricas para verificar, respectivamente, a migração distal e o ambiente mecânico da interface entre a haste e o cimento. Em modelos anatômicos constituídos das formas de hastes comerciais, implantadas em fêmures compósitos, foram acompanhadas as movimentações axial e rotacional e foi determinado o padrão de transmissão de carga através do nível de deformações no interior do manto de cimento e na superfície do osso. A hipótese é que uma prótese que apresente maiores deslocamentos e maiores níveis de deformações impostas ao manto de cimento em testes estáticos e cíclicos devem ser as de maior probabilidade de revisão precoce. Por outro lado, a relação entre o nível de deformação da superfície cortical antes e depois da implantação das hastes indica o potencial para o remodelamento ósseo As hastes foram extraídas e reimplantadas nos modelos anatômicos após os testes de fadiga para verificar alterações nos padrões de deformação. Também foi avaliada a contribuição da polimerização do cimento na estabilidade através do acompanhamento das deformações e de simulações numéricas. O processo de polimerização do cimento contribui para o acoplamento, pois promove um grande nível de deformações residuais devido à retração. Por outro lado pode provocar trincas iniciais e espaços na interface entre o cimento e o osso, além de facilitar a propagação de trincas por fadiga. Nas simulações numéricas dos modelos físicos observamos que a condição inicial de adesão na interface é representativa entre a haste e o manto. Os modelos físicos indicaram maior migração com menor conicidade. Para os modelos anatômicos houve diferença significativa apenas quanto à rotação permanente entre os grupos, estando isto associado à rigidez proximal e ao raio de transição do calcar. As hastes tripla cunha conferem uma menor redução do nível de carregamento no grande trocânter, o que pode prevenir a reabsorção óssea adaptativa. As hastes dupla cunha provocam menor redução do nível de carregamento na região do calcar. Entretanto, outros fatores devem ser considerados, tais como o raio de transição do calcar e a rigidez proximal das hastes. Nos modelos anatômicos, mesmo após a extração e reimplantação das hastes, manteve-se o padrão de deformações tanto no manto quanto na superfície dos fêmures compósitos.

resumo não disponível

A busca por um melhor desempenho é uma motivação constante do ser humano. O desenvolvimento de estudos interdisciplinares em esportes permite a compreensão e o aperfeiçoamento deste desempenho. O ciclismo é um esporte altamente técnico e competitivo e a biomecânica do movimento humano apresenta técnicas que permitem descrever e avaliar a pedalada dos ciclistas. A técnica da pedalada é uma característica individual de cada ciclista e define a forma com que a força é aplicada sobre o pedal, depende da coordenação muscular, comprimento dos segmentos, alinhamento articular do ciclista, regulagens da bicicleta, cadência e carga utilizada. A dinamometria através da instrumentação do pedal tridimensional permite uma avaliação da efetividade da pedalada, uma relação entre a força aplicada e a força transmitida para o movimento. Com esta finalidade foi desenvolvida uma plataforma de força adaptada no pedal utilizando extensômetros (strain gauges) baseada em vigas em flexão que medem seis componentes de carga, três forças (normal, tangencial e lateral) e seus respectivos momentos. O posicionamento dos segmentos ao longo da pedalada é influenciada pelo alinhamento articular do ciclista. A utilização de acessórios permite modificar estes parâmetros com a finalidade de evitar lesões corrigindo o alinhamento do movimento. A influência destes acessórios na performance do ciclista e a redução da componente do momento My normal ao plano do pedal são os objetivos deste trabalho. Para analisar a influência destes acessórios foram realizadas medições em três ciclistas utilizando a célula de carga desenvolvida, utilizou-se um estudo de caso devido a diferentes aspectos antropométricos entre os ciclistas e a técnica da pedalada de cada ciclista que é uma característica individual. Em cada experimento o ciclista foi submetido a oito ensaios utilizando quatro acessórios diferentes (palmilha neutra, palmilha pronadora, palmilha supinadora e anel afastador) que modificavam a inclinação do pé. Cada ensaio foi comparado diretamente com um ensaio de referência onde verificou-se a efetividade na utilização dos acessórios e a alteração do momento My para cada ciclista. / Looking for a better performance is the continuous motivation for the human. The development of interdisciplinary studies in sports allows the compression and improvement of this performance. Cycling is very technical and competitive sport and biomechanics of the human movement show techniques that allow describing and estimate pedaling of cyclist. The technique of pedaling is a lonely characteristic of each cyclist and define the way that force is applied in the pedal, depends on muscular coordination, segments length, cyclist articular alignment, bicycle regulation, cadency and load utilized. Through dynamometry the pedal tridimentional instrumentation allow an evaluation of the efetitivity of the pedaling, a connection between applied force and transmitted force to the movement. With this purpose it was developed adapted force platform in the pedaling using strain gauges based in bean in flexion which the measurement of six load components, three forces (normal, tangential and lateral) and their respective moments. The segments orientation during the pedaling is influenced by cyclist articular alignment. Using accessories allow modifying these parameters with the finality of give up injuries correcting the alignment of the movement. The influence of these accessories in the performance of the cyclist and the reduction of normal My moment component are main objective of this thesis. In order to evaluated the accessories influence it was did measurement in three cyclists using a load cell developed. It was used a study for each case, because of the antropometrical aspects difference between the ciclysts and pedaling technique of each one. In all the experiments the ciclyst was submited to a eight tests using four differents acessories (neutral insoles, pronated insoles, supinated insoles, special ring) that modified the foot inclination. Each test was compared directly with the reference test, where it was verified the efetivity in the using of acessories and moment My alteration for each cyclist.

No ciclismo, existe um fenômeno muito discutido que se relaciona com o ritmo de pedalada: ao contrário do que acontece em situações de caminhada onde os seres humanos utilizam para caminhar uma combinação de comprimento/freqüência de passada que minimiza o gasto energético, vários estudos já demonstraram que a cadência (ritmo de pedalada) preferida é sempre superior a cadência que minimiza o consumo de oxigênio. Os objetivos deste estudo foram: a) caracterizar a escolha da cadência preferida no ciclismo a partir de parâmetros biomecânicos e fisiológicos; e b) analisar o comportamento do momento flexor no joelho com o aumento da cadência. Foi apresentada uma proposta metodológica para o cálculo das variáveis biomecânicas de interesse (momento muscular, potência muscular e eficiência mecânica). Para a obtenção das variáveis, foi utilizado o sistema de vídeo Peak Performance (versão 5.3) a 120Hz; pedal dinamométrico (1880 Hz) e Eletromiógrafo Bortec (1880 Hz), Ergoespirômetro (Medical Graphics Corp.). Foram avaliados sete ciclistas nas cadências de 60, 75, 90 e 105 rpm e na sua cadência preferida, com uma carga correspondente ao limiar ventilatório individual. Os resultados mostraram que a cadência preferida parece estar mais associada a parâmetros biomecânicos do que fisiológicos. Além disso, o momento flexor no joelho não apresenta um padrão de comportamento entre os indivíduos. / In cycling, there is a fact very discussed in the literature that is related to the pedaling rate: different from situations like walking, where human beings use to walk a combination of stride length/frequency that minimizes the energetic expenditure, many studies have demonstrated that the preferred pedaling rate is always higher than that who minimizes the oxygen consumption. The aims of this study were: a) to characterize the choice of preferred pedaling rate from biomechanical and physiological parameters; and b) to analyze the behavior of the knee flexor moment with the increase in pedaling rate. A methodological proposal was presented to calculate the biomechanical variables of interest (muscle moment, muscle power and mechanical efficiency). To obtain these variables, a Peak Performance video system (version 5.3) in 120 Hz; a dinamometrical pedal (1880 Hz), an Eletromiographer (1880 Hz) and an ergoespirometer were used. Seven cyclists were analyzed in the pedaling rates of 60, 75, 90, 105 rpm and the preferred pedaling rate, with a load correspondent to the individual ventilatory threshold. The results showed that the preferred pedaling rate seems to be more associated with the biomechanical parameters compared to the physiological parameters. Besides that, knee flexor moment didn’t show a pattern among individuals.

Neste trabalho foi instrumentalizada uma esteira ergométrica motorizada comercial através da instalação de plataformas de força no estrado, de modo a permitir uma análise dinâmica de impactos na marcha humana. O objetivo final é o desenvolvimento e construção de equipamento de baixo custo, utilizando projeto de plataformas de força com “strain gauges”; é possível adquirir alguns sinais das forças de reação do solo de ambos os pés em caminhada ou corrida. A vantagem deste tipo de instrumentação é o estudo de impactos da marcha sem alterar o padrão do passo, com velocidade da esteira constante, podendo-se com facilidade alterar parâmetros de velocidade e inclinação da esteira. As componentes de força normal Fz são adquiridos e processados no computador na tentativa de quantificar e identificar prováveis desequilíbrios de marcha. As componentes Fx e Fy não foram incluídas no projeto pela interferência do atrito da cinta nas plataformas, induzindo a erros experimentais. Os sensores de deformação das plataformas de força estão conectados a um condicionador de sinais, ligado a uma placa de aquisição de dados com um conversor analógico/digital conectado ao computador. O software de aquisição de dados SAD (1997), desenvolvido no Laboratório de Medições Mecânicas, permite a aquisição e o processamento dos sinais adquiridos. Foi feita a calibração estática das componentes de força e momentos com pesos mortos e calibração dinâmica com martelo de impacto e software SAD para determinação de freqüência natural e calibração dinâmica com pesos mortos em mesa com rodízios. Utilizou-se o método de Elementos Finitos no projeto das plataformas de força. Com o desenvolvimento das capacidades de software, as aplicações deste trabalho são inúmeras, como reabilitação e análise clínica do passo mediante realimentação em tempo real do paciente, pesquisa em biomecânica para avaliação de padrões de movimento, análise de impacto dos pés no solo, otimização de performance de atletas, prevenção de lesões por sobrecargas. / In this work was instrumented a motorized commercial treadmill by mounting force platforms directly under the belt , in a way to ensure dynamic analysis of impacts in human gait. The final purpose is the development and construction of a low cost equipment with strain gauge force plates. It makes possible to acquire some signals of ground reaction forces from both feet, in walking and running. The advantage of this kind of instrumentation is the human gait impact study without altering gait pattern, with constant treadmill speed, easily changing speed and inclination parameters. The ground reaction forces signals are acquired and processed in a computer in an attempt to quantify and identify probable gait asymmetries. The force components are the vertical force Fz. Force components Fx and Fy are not included in this project due to interferences of friction effects on the belt, resulting in experimental errors. The deformation force platforms sensors are connected to a signal conditioner, which is connected to an analogic / digital converter board in the computer. The data acquisition software SAD (1997), developed at LMM / UFRGS, allows data acquisition and processing of gait signals. Dead weight static calibration was performed in components of force and moments, while dynamic calibration was made with impact hammer to determine natural frequencies. A Finite Element Method was used in the force platforms project. With improvement of software capabilities, this project allows several applications, such as rehabilitation and clinical gait analysis through real time feedback of subjects, biomechanical researches in basic movement patterns, feet impact analysis, improvement of athlete performance, overload injure prevention.

Le but de cette étude était d'analyser la relation entre l'économie de course à pied (ECO) et l'efficience mécanique (Eff) dans la performance des coureurs spécialistes en moyenne et longue distance, utilisant des modèles allométriques. Dans l'étude originale I, 13 coureurs amateurs (hommes, âge : 33.3 ± 8.4 ans, poids corporel : 76.4 ± 8.6 kg, consommation maximale d'oxygène - VO2max 52.8 ± 4.6 ml•kg-l. min-1) et 13 coureurs d'haut niveau (hommes, âge : 25.5 ± 4.2 ans, poids corporel : 62.8 ± 2.7 kg, VO2max : 70.4 ± 1.9 ml*kg -l•min-1), tous spécialistes en preuves de moyenne distance, ont effectué un test progressif maximal afin de déterminer les valeurs de VO 2max, et un test de ECO de 6-min à 70% du VO 2rnox pour mesurer la consommation d'oxygène sous-maximale (VOZsubmax), avec et sans l'application d'un exposant allométrique (b) spécifique correspondant à déterminée par la relation allométrique y= axb, oú y correspond à la taux métabolique maximal, a au coefficient allométrique et x à la masse corporelle. Tous les coureurs également ont participé de une course à pied de moyenne distance en une piste de athlétisme. Dans cette étude, nous avons étudié l'effet de l'échelle allométrique dans la relation entre ECO et performance, selon le conditionnement cardiorespiratoire. Dans l'étude original II, 14 coureurs amateurs (hommes, âge : 29.0 ± 7.0 ans, poids corporel : 70.0 ± 10.2 kg, VO2max : 52.0 ± 4.9 mkg -L min-1), spécialistes en longue distance, également ont effectué un test progressif maximal afin de déterminer les valeurs de VO2max, et un test de ECO de 6-min à 3.1 ms -1 pour évaluer le VO2submax. Pendant le test sousmaximal a été effectuée un registre cinématique afin de mesurer le travail mécanique interne (Wint), externe (Wext) et total (W tot) et, après, les relier à la performance en 10.000 de course à pied, avec et sans l'utilisation des exposants allométriques spécifiques. Pour cette étude, nous avons adopté les exposants allométriques correspondant à 0.75, suggérées par Ia littérature, et 0.45, spécifique du group de sujets évalués. Dans l'étude original III, 13 coureurs amateurs (hommes, âge : 33.3 ± 8.4 ans, poids corporel : 76.4 ± 8.6 kg, VO 2max : 52.8 ± 4.6 ml•kg -L min-1 ) ont effectué un test progressif maximal, un test d'ECO composé de trois intensités sousmaximales correspondants à 50%, 70% et 90% du VO2max avec une durée de 6-min chacun et, un test supramaximal correspondant à 110% de la vitesse du VO2max• Après des tests en laboratoire, tous les coureurs ont participé de une course à pied de 10.000-m en une piste de athlétisme oú la technique a été enregistrée cinématiquement avec des quatre caméscopes de haute fréquence. Afin d'étudier des relations de l'ECO et l'Eff avec la performance des coureurs expertises en longue distance, ont été déterminées des exposants allométriques correspondant au taux métabolique en situations maximal et sous-maximal (0.84 et 0.76, respectivement). La contribution de l'énergie aérobique (AE) et anaérobique (AnE) dans le coút énergétique en course à pied (C r) a été évaluée. Nous avons utilisé des statistiques descriptives (moyenne et écarts-types) et le test de Shapiro-Wilk pour vérifier la normalité des données. Les tests T de Student dépendant et indépendant, des analyses de corrélation de Pearson et de Régression Linéaire Multiple et, la transformation de Fisher r-to-z ont été réalisés. Selon les résultats, l'échelle allométrique peut améliorer la relation entre ECO et performance dans la course à pied de moyenne et longue distance, principalement en coureurs amateurs, pour raison morpho-fonctionnelles. Également, pour cette même population, des travails mécaniques, principalement le W ext, peut être considérées comme prédicteurs de la performance de la course à pied de sujets spécialistes en longue distance, et un exposant allométrique peut améliorer cette prédiction. En ce qui concerne à l'Eff, les résultats ont montré que, comme également occur avec l'ECO et les travails mécaniques, cette variable est, aussi, une important variable de prédiction de la performance en preuves de longue distances. Toutefois, quand appliqué des exposant allométriques, il n'y avait aucune amélioration dans cette prédiction, principalement en coureurs de haut niveau. Les résultats ont montré, aussi, que pour le calcul de l'Eff, la contribution AnE est important, parce que, contrairement, les résultats peuvent être surestimés comme déjà signalé en autres études. En général, lorsque l'objectif est prédit la performance des coureurs amateurs de moyenne ou de longue distance, à travers des puissances métaboliques ou mécaniques, est suggéré d'adopter un exposant allométrique spécifique du groupe étudié. Toutefois, lorsque cette prédiction est réalisée avec la utilisation de l'Eff en un group de coureurs de haut niveau, l'échelle allométrique n'est pas indiquée. / O objetivo do presente estudo foi analisar as relações da economia de corrida (ECO) e da eficiência mecânica (Ef) com o desempenho de corredores de rendimento, utilizando modelos alométricos. No estudo original 1, 13 corredores recreacionistas (homens; idade: 33,3 ± 8,4 anos; massa corporal: 76,4 ± 8,6 kg; consumo máximo de oxigênio - VO2máx: 52,8 ± 4,6 mrkg - 1•min-1) e 13 corredores de alto-rendimento (homens; idade: 25,5 ± 4,2 anos; massa corporal: 62,8 ± 2,7 kg; VO2máx: 70,4 ± 1,9 ml*kg-t rnin -1), todos praticantes de provas de meio-fundo, realizaram um teste máximo de esforço progressivo, até a exaustão, com o intuito de determinar o valor de VO2máx, e um teste de ECO com duração de 6-min à 70% do VO2máx para a mensuração do consumo submáximo de oxigênio (VO2submáx), com e sem a aplicação de um expoente alométrico (b) específico correspondente a 0,75, determinado através da relação alométrica y = axb, onde y corresponde à taxa metabólica máxima, a ao coeficiente alométrico, e x à massa corporal. Todos os corredores, também, participaram de uma prova de meiadistância em uma pista de atletismo. Neste estudo, investigou-se o efeito da escala alométrica na relação entre ECO e desempenho em prova de meia-distância, de acordo com o condicionamento cardiorrespiratório. No estudo original II, 14 corredores recreacionistas (homens; idade: 29,0 ± 7,0 anos; massa corporal: 70,0 ± 10,2 kg; VO 2máx : 52,0 ± 4,9 ml•kg -Lmin- 1), praticantes de corridas de longa-distância, também realizaram um teste máximo de esforço progressivo, até a exaustão, para a determinação do VO2máx, e um teste de ECO com duração de 6-min à 3,1 rns-1 para a determinação do VO2submáx. Durante o teste submáximo, foi realizada uma videometria no plano sagital direito de cada sujeito com o objetivo de mensurar os trabalhos mecânicos interno (Wird), externo (Wext) e total (W t1ot ,e , posteriormente, relacioná-los com o desempenho em prova de rua de 10.000 m, com e sem o uso de expoentes alométricos específicos. Para este estudo foram adotados os expoentes alométricos correspondentes a 0,75, sugerido pela literatura, e 0,45, determinado matematicamente. No estudo original III, 13 corredores recreacionistas (homens; idade: 33,3 ± 8,4 anos; massa corporal: 76,4 ± 8,6 kg; VO 2máx : 52,8 ± 4,6 ml•kg-1'min-1) realizaram um teste máximo de esforço progressivo, até a exaustão, um teste de ECO dividido em três testes submáximos (50%, 70% e 90% do VO2máx), com duração 6-min cada, e um teste supra-máximo voluntário, até a exaustão, correspondente a 110% da velocidade no VO 2máx . Após os testes laboratoriais, todos os corredores participaram de uma prova de 10.000-m em uma pista de atletismo. Para cada sujeito, a técnica de corrida foi registrada cinematicamente utilizando-se 4 câmeras digitais de alta frequência. Com o objetivo de investigar a relação da ECO e da Ef com o desempenho de corredores de rendimento, usando modelos alométricos, foram determinados os expoentes alométricos correspondentes às taxas metabólicas máxima e submáxima (0,84 e 0,76, respectivamente). A contribuição das energias aeróbica (AE) e anaeróbica (AnE) no custo energético da corrida (C r) também foi investigada. Foi aplicada a estatística descritiva através de médias e desvios-padrão e o teste Shapiro-Wilk para verificação da normalidade dos dados. Foram empregados os testes T de Students para amostras dependentes e independentes, as análises de correlação de Pearson e de Regressão Linear Múltipla e, a transformação de Fisher r-to-z. A partir dos resultados apresentados nos três estudo originais, conclui-se que a escala alométrica pode melhorar a relação entre ECO e desempenho em meia e longa-distância, principalmente de corredores recreacionistas, devido a influência dos aspectos morfofuncionais no desempenho físico. Da mesma forma, para esta mesma população, os trabalhos mecânicos, especialmente o Wext, podem ser considerados preditores do desempenho, e um expoente alométrico específico pode melhorar essas predições. Em relação a Ef, os resultados demonstraram que, assim como ocorre com a ECO e com os trabalhos mecânicos, esta também é uma importante variável preditora do desempenho em provas de longa-distância. Entretanto, quando aplicada a alometria, não houve melhora na predição do desempenho advindo da Ef. Os resultados também demonstraram que para o cálculo da Ef deve-se considerar a contribuição da AnE pois, do contrário, os resultados podem ser superestimados, como já verificados em outros estudos. Em suma, quando o objetivo for predizer o desempenho de corredores recreacionistas, meio-fundistas ou fundistas, através das potências metabólica ou mecânica, sugere-se adotar um expoente alométrico específico do grupo investigado. No entanto, quando essa predição for realizada considerando-se a Ef, especificamente em corredores de alto-rendimento, a aplicação alométrica não é necessária.

Este trabalho consiste em um estudo para avaliar e quantificar o pico do impacto e força gerada no segmento superior em atletas da arte marcial de origem japonesa Karate Do, oriundos da seleção Gaúcha adulta e juvenil da modalidade do ano de 2001, durante a execução da técnica de gyaku tsuki sobre makiwara. Os valores dos picos de aceleração foram obtidos na região do punho e escápula utilizando-se acelerômetros piezoelétricos uniaxiais fixos nestas regiões, e os valores da força gerada durante o choque, obtidos através da instrumentação do makiwara com extensômetros. As medições no segmento superior foram realizadas no eixo longitudinal do mesmo de acordo com as recomendações das normas ISO 2631 (1974 e 1997) e ISO 5349 (1986). Um dos acelerômetros foi fixado na porção distal do rádio e o outro acima da espinha da escápula. A disposição dos acelerômetros têm por objetivo captar o nível de vibração que efetivamente chega no segmento superior pela mão e quanto da energia vibratória é absorvida pelo mesmo. Os dois sensores foram colocados superficialmente sobre a pele, diretamente acima das estruturas anatômicas acima descritas, fixos com fita adesiva. A aquisição dos dados foi realizada com uma placa conversora analógica digital, e programa de aquisição de dados em três canais desenvolvido na plataforma de programação visual HPVee. Os ensaios foram realizados simulando a maneira clássica de execução da técnica de gyaku tsuki em makiwara. O trabalho apresenta ainda um estudo sistemático de lesões associadas ao uso do makiwara e estatísticas referentes a praticantes avançados do estado do Rio Grande do Sul. Também apresenta algumas considerações anatômicas e Mecânicas da técnica estudada, para apresentar-se como material de auxílio à estudiosos da Biomecânica dos esportes e Cinesiologia, instrutores e treinadores em geral para otimizar e aperfeiçoar, ou mesmo aumentar a compreensão da prática esportiva do Karate Do. Também é apresentado um modelo biomecânico de quatro graus de liberdade usado para análise de domínio de freqüência e possível simulação futura.