A corrida representa um importante segmento do triathlon, sendo precedida pela prova de ciclismo. A compreensão dos efeitos do ciclismo sobre o desempenho da corrida, portanto, se torna indispensável para a otimização dos resultados finais de uma prova. O objetivo desse estudo foi comparar as variáveis cinemáticas, eletromiográficas e o consumo de oxigênio da corrida no triathlon com àquelas de uma corrida isolada e de uma corrida prolongada. As seguintes variáveis foram avaliadas no presente estudo: (1) freqüência e amplitude de passada; (2) o valor RMS (root mean square) médio do sinal EMG dos músculos bíceps femoral, reto femoral, vasto lateral, gastrocnêmio medial e tibial anterior; e, (3) o VO2. Participaram desse estudo nove triatletas do sexo masculino. O protocolo de avaliação foi realizado em três etapas: (1) teste para obtenção do VO2 máx, realizado em esteira ergométrica; (2) teste que envolveu a sucessão ciclismo-corrida da prova de triathlon (CT), com 40 km de ciclismo, seguidos de10 km de corrida – em um contexto de prova simulada; e (3) teste de corrida prolongada (CP), em que o atleta correu o tempo correspondente aos 40 km de ciclismo somado a 10 km de corrida. Os primeiros 10 km dessa corrida prolongada constituíram a corrida isolada (CI). Os dados cinemáticos, eletromiográficos e o VO2 foram coletados e analisados a partir de três intervalos: 1°, 5° e 9° km de corrida. O nível de significância dos testes estatísticos aplicados foi de α < 0,05. Os resultados não demonstraram diferenças significativas entre as diferentes corridas. Já entre os intervalos, foi verificada uma diminuição da amplitude de passada entre os intervalos 1 e 2, e entre os intervalos 1 e 3, bem como um aumento do valor RMS do músculo vasto lateral do intervalo 1 para o intervalo 3. A partir da análise específica da corrida do triathlon, foi encontrado um aumento da freqüência e da amplitude de passada entre os intervalos. A inexistência de diferenças entre as corridas se contrapõe aos resultados de estudos encontrados na literatura. Entretanto, os presentes resultados podem ser justificados à medida que o VO2 de teste se manteve abaixo do VO2 correspondente ao segundo limiar ventilatório. A existência de diferenças significativas entre os intervalos para algumas das variáveis analisadas pode sugerir a incidência de fadiga no transcorrer da atividade. / Running represents an important segment of triathlon and is preceded by cycling. Therefore, studying the influence of cycling in running performance is essential for performance optimization. The aim of this study was to compare the kinematic and electromyographic variables and oxygen uptake of the triathlon running with a prolonged run and an isolated run. The following parameters were analyzed and compared: (1) the kinematic variables stride frequency and stride length; (2) mean value of the RMS signal of EMG of the biceps femoris, rectus femoris, vastus lateralis, gastrocnemius medialis and tibialis anterior muscles; and, (3) the VO2. Nine male triathletes performed the tests, which were performed on three stages: (1) VO2 max test, performed on a treadmill; (2) 40km of cycling followed by 10km of running time-trial (CT), with 40 km of cycling, followed by 10 km of running – simulated race; (3) prolonged run test (CP): the athletes ran the time corresponding to the 40 km of cycling and more 10 km of running after it. The first 10 km of this prolonged run test was considered the isolated run (CI). Kinematic and eletromyographic variables and VO2 variables were collected and analyzed at three distinct moments: 1°, 5° e 9° km of the run. Statistical tests were applied for an α < 0.05. No significant differences were found between the running types. Between moments, decreased on stride length between moments 1 and 2, and between moments 1 and 3, was observed. There was an increase in the EMG signal RMS of the vastus lateralis from moment 1 to moment 3. In the comparison of triathlon running moments, were found increase in stride frequency and in stride length between moments. No differences were found in literature between running types, a completely opposite result compared to our results. However, these results can be justified for the VO2 values, which remained bellow the VO2 values corresponding to ventilatory threshold. The significant differences between moments of some variables may suggest a fatigue effect in the results.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Desportos, Programa de Pós-graduação em Educação Física, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T06:40:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 283017.pdf: 1170782 bytes, checksum: 810067a0efecafb7db1656890e0354ed (MD5) / O estudo teve como objetivo determinar as respostas cardiorrespiratórias (VO2 e FC) e metabólicas (lactato) de triatletas treinados durante um simulado de TO e analisar os efeitos fisiológicos da natação e do ciclismo na máxima fase estável de lactato (MFEL) da corrida. Onze triatletas treinados (32,2 ± 4,8 anos; 75 ±6,2 kg; 178 ± 0,1cm) realizaram em dias diferentes os seguintes testes: 1) protocolo incremental na esteira rolante para a determinação do VO2max, IVO2max e LAn; 2) protocolo incremental realizado na própria bicicleta do atleta acoplada a um ciclossimulador para determinar o VO2max, IVO2max e 70%Pmax; 3) três a cinco testes para determinação da MFEL; 4) duas simulações da prova de TO, uma delas envolvendo a sucessão ciclismo-corrida (CC), e outra envolvendo a seqüência completa de natação-ciclismo-corrida (N-C-C). Em relação ao comportamento do VO2 ao longo dos 60 minutos de ciclismo foi encontrada diferença significativa apenas para o simulado C-C (sC-C) (41,8±6,0 no minuto 5 e 47,1±6,4 mL.Kg-1.min-1 no minuto 60). A FC apresentou comportamento similar ao do VO2, apresentando diferença significativa ao longo do tempo apenas para o sC-C (141,9±9,9 no minuto 5 e 156,8±8,1 bpm no minuto 60). Quando comparadas as duas situações de ciclismo foi observada diferença significante entre os minutos iniciais, 5, 10, 15 e 30. Para a [Lac] no sC-C foi encontrada diferença significativa entre os valores iniciais (1,5±0,6) e os minutos 20 (3,5±1,4), 40 (4,0±2,5) e 60 (3,7±1,8) e para o sN-CC foi encontrada diferença significativa entre os valores iniciais (5,8±1,6), 20 (4,8±2,3) e 60 (4,2±1,9) minutos. Quando realizada a análise entre os simulados foi encontrada diferença significativa apenas no início e aos 20 minutos. Nas três condições analisadas da corrida (controle, C-C, N-C-C) não foram observadas diferenças significativas para VO2 entre os simulados, porém quando analisadas separadamente foi encontrada diferença significativa ao longo do tempo para as três condições. A FC apresentou comportamento similar ao do VO2 ao longo do tempo para as três situações. Por outro lado, quando comparada entre as três situações, para cada intervalo de tempo, não foi encontrada diferença significativa. Para as [Lac] foi encontrada diferença significativa ao longo do tempo (minuto inicial, 10 e 30) para as três condições. Quando comparada entre os grupos foi encontrada diferença significativa do minuto inicial do controlo (1,60±0,31) e sC-C (2,91±1,31mmol.L-1) com o sN-C-C (4,10±1,39). Além do minuto dez do controlo (3,57±1,07) e sC-C (4,21±1,23) em relação ao dez do sN-C-C (5,28±1,88). E ainda do minuto 30 do controle (4,27±0,67) e sC-C (4,02±1,08) para o sN-C-C (5,44±1,66 mmol.L-1). Conclui-se que o exercício prévio de natação e ciclismo não interfere nas respostas cardiorespiratórias (VO2 e FC) da corrida realizada em vMFEL. / The pourpose of this study was to determine cardiorespiratory and metabolic responses (VO2max, HR and [Lac]) of trained triathletes during a simulated olympic distance triathlon and analyze the physiological effect of swimming and the cycling with running at MLSS. Eleven trained triathletes (32,2 ± 4,8 years old; 75 ±6,2 kg; 178 ± 0,1cm) performed the following tests in different days: 1) treadmill incremental protocol to evaluate VO2max, IVO2max and LAn; 2) cycle ergometer incremental test with own bicycle to determine VO2max, IVO2max and 70%Pmax; 3) five tests to determine the MLSS; 4) two simulated OT races: a cycling-running (CR) and a swimm-cycle-running triathlon (SCR). When VO2max response during the 60 minutes of cycling was analyzed, a significant difference was found only for the simulated CR(41,8±6,0 at minutes 5 and 47,1±6,4mL.Kg-1.min-1 at minute 60). Similarly, HR presented a significant difference for CR (141,9±9,9 at minute 5 and, 156,8±8,1 bpm at minute 60). When the two distinctive cycling situations were compared, there was a significant difference between the initial minutes, 5, 10, 15 and 30. There was a significant difference for [Lac] in CR, between the initial values (1,5±0,6) and minutes 20 (3,5±1,4), 40 (4,0±2,5) and 60 (3,7±1,8); and for SCR, between the initial values (5,8±1,6), minute 20 (4,8±2,3) and minute 60 (4,2±1,9). When the simulated tests were compared, there was a significant difference only at minute 20. In the three situations of simulated running analyzed control, CR, SCR), significant differences for VO2 were not observed, however when analyzed separately, a significant difference was found throughout the time for all conditions. A similar behavior in HR, to the one of VO2, during the time for the three circumstances. On the other hand, when the situations were compared for each time interval, no significant difference was found. For [Lac], a significant difference was found throughout the time (initial, 10 and 30 minutes) for the three settings. When compared between groups, a significant difference for initial minute of the control was found (1,60±0,31), and CR (2,91±1,31mmol. L-1) with SCR (4,10±1,39); as well as at minute ten of the control (3,57±1,07) and CR (4,21±1,23) in association to minute ten of SCR (5,28±1,88) and at minute 30 of the control (4,27±0,67) and CR (4,02±1,08) to SCR (5,44±1,66 mmol. L-1). The author can conclude that the previous exercise of swimming and cycling does not intervene with the cardiorespiratory answers (VO2max and HR) with running at vMLSS.

A corrida representa um importante segmento do triathlon, sendo precedida pela prova de ciclismo. A compreensão dos efeitos do ciclismo sobre o desempenho da corrida, portanto, se torna indispensável para a otimização dos resultados finais de uma prova. O objetivo desse estudo foi comparar as variáveis cinemáticas, eletromiográficas e o consumo de oxigênio da corrida no triathlon com àquelas de uma corrida isolada e de uma corrida prolongada. As seguintes variáveis foram avaliadas no presente estudo: (1) freqüência e amplitude de passada; (2) o valor RMS (root mean square) médio do sinal EMG dos músculos bíceps femoral, reto femoral, vasto lateral, gastrocnêmio medial e tibial anterior; e, (3) o VO2. Participaram desse estudo nove triatletas do sexo masculino. O protocolo de avaliação foi realizado em três etapas: (1) teste para obtenção do VO2 máx, realizado em esteira ergométrica; (2) teste que envolveu a sucessão ciclismo-corrida da prova de triathlon (CT), com 40 km de ciclismo, seguidos de10 km de corrida – em um contexto de prova simulada; e (3) teste de corrida prolongada (CP), em que o atleta correu o tempo correspondente aos 40 km de ciclismo somado a 10 km de corrida. Os primeiros 10 km dessa corrida prolongada constituíram a corrida isolada (CI). Os dados cinemáticos, eletromiográficos e o VO2 foram coletados e analisados a partir de três intervalos: 1°, 5° e 9° km de corrida. O nível de significância dos testes estatísticos aplicados foi de α < 0,05. Os resultados não demonstraram diferenças significativas entre as diferentes corridas. Já entre os intervalos, foi verificada uma diminuição da amplitude de passada entre os intervalos 1 e 2, e entre os intervalos 1 e 3, bem como um aumento do valor RMS do músculo vasto lateral do intervalo 1 para o intervalo 3. A partir da análise específica da corrida do triathlon, foi encontrado um aumento da freqüência e da amplitude de passada entre os intervalos. A inexistência de diferenças entre as corridas se contrapõe aos resultados de estudos encontrados na literatura. Entretanto, os presentes resultados podem ser justificados à medida que o VO2 de teste se manteve abaixo do VO2 correspondente ao segundo limiar ventilatório. A existência de diferenças significativas entre os intervalos para algumas das variáveis analisadas pode sugerir a incidência de fadiga no transcorrer da atividade. / Running represents an important segment of triathlon and is preceded by cycling. Therefore, studying the influence of cycling in running performance is essential for performance optimization. The aim of this study was to compare the kinematic and electromyographic variables and oxygen uptake of the triathlon running with a prolonged run and an isolated run. The following parameters were analyzed and compared: (1) the kinematic variables stride frequency and stride length; (2) mean value of the RMS signal of EMG of the biceps femoris, rectus femoris, vastus lateralis, gastrocnemius medialis and tibialis anterior muscles; and, (3) the VO2. Nine male triathletes performed the tests, which were performed on three stages: (1) VO2 max test, performed on a treadmill; (2) 40km of cycling followed by 10km of running time-trial (CT), with 40 km of cycling, followed by 10 km of running – simulated race; (3) prolonged run test (CP): the athletes ran the time corresponding to the 40 km of cycling and more 10 km of running after it. The first 10 km of this prolonged run test was considered the isolated run (CI). Kinematic and eletromyographic variables and VO2 variables were collected and analyzed at three distinct moments: 1°, 5° e 9° km of the run. Statistical tests were applied for an α < 0.05. No significant differences were found between the running types. Between moments, decreased on stride length between moments 1 and 2, and between moments 1 and 3, was observed. There was an increase in the EMG signal RMS of the vastus lateralis from moment 1 to moment 3. In the comparison of triathlon running moments, were found increase in stride frequency and in stride length between moments. No differences were found in literature between running types, a completely opposite result compared to our results. However, these results can be justified for the VO2 values, which remained bellow the VO2 values corresponding to ventilatory threshold. The significant differences between moments of some variables may suggest a fatigue effect in the results.

CANDOTTI, C. T. Características biomecânicas e fisiológicas da técnica de pedalada de ciclistas e triatletas. Tese de doutorado. Programa de Pós-Graduação em Ciências do Movimento Humano. Escola de Educação Física. Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2003. Este estudo foi realizado com o propósito de buscar informações, dos pontos de vista biomecânico e fisiológico, que permitissem estudar a técnica da pedalada e a economia de movimento do complexo atleta-bicicleta, criando condições para o estudo de possíveis implicações da técnica da pedalada na economia de movimento dessa modalidade. Os objetivos deste estudo foram os seguintes: (1) comparar a técnica da pedalada de ciclistas e triatletas a partir da análise da força efetiva, do índice de efetividade e da economia de movimento; e (2) verificar a magnitude do sinal eletromiográfico (sinal EMG) de músculos do membro inferior direito. Foram avaliados oito ciclistas e nove triatletas em um cicloergômetro computadorizado, no qual foi acoplado um pedal-plataforma de força computadorizado para a obtenção das componentes normal e tangencial da força aplicada sobre o pedal. Foram testadas quatro diferentes cadências (60, 75, 90 e 105 rpm), cada uma por um período de 3 min, sendo que os sujeitos pedalaram na carga correspondente ao segundo limiar ventilatório individual. Foram registrados, simultaneamente e de forma sincronizada, as componentes normal e tangencial da força aplicada no pedal, os ângulos do pedal e do pé-de-vela, o consumo de oxigênio e a ativação muscular. Os eletrodos foram alinhados longitudinalmente às fibras musculares e fixados sobre a porção central mais proeminente dos músculos glúteo máximo (GM), reto femoral (RF), vasto lateral (VL), bíceps femoral (BF), tibial anterior (TA) e gastrocnêmio medial (GA). O eletrodo de referência foi fixado sobre a face lateral e medial da tíbia. O sinal EMG foi analisado no domínio do tempo, a partir do root mean square (valor RMS), em intervalos de 40 ms (janelamento de Hamming). Para a normalização do sinal EMG, foi utilizado o valor máximo atingido durante a pedalada a 60 rpm, entre as curvas analisadas, sendo expresso em porcentagem. Foram calculadas as magnitudes dos vetores da força resultante e da força efetiva para a obtenção do índice de efetividade da pedalada, utilizando-se a média de 10 ciclos consecutivos de pedalada. Também foi calculada a economia de movimento desse mesmo período. Os resultados demonstraram que ciclistas e triatletas possuem padrões distintos de pedalada, sendo que os ciclistas apresentaram níveis significativamente superiores aos triatletas a 60 e 75 rpm, tanto para a força efetiva quanto para a economia de movimento. Os resultados sugerem que o índice de efetividade não é a melhor garantia de performance técnica, quando comparado a força efetiva, pois não foi encontrada diferença significativa para este índice entre ciclistas e triatletas. A técnica da pedalada interferiu na economia de movimento, uma vez que a força efetiva foi diretamente responsável pelas alterações na economia de movimento. Os resultados desse estudo demonstraram que a magnitude do sinal EMG foi significativamente diferente para o grupo de ciclistas e triatletas: (1) no primeiro quadrante (0º - 90º), para os músculos gastrocnêmio medial (GA) e vasto lateral (VL) na cadência 75 rpm, e para os músculos reto femoral (RF) e VL na cadência 90 rpm; (2) no segundo quadrante da pedalada (90º - 180º), para o músculo VL nas cadências 60 rpm e 105 rpm; e (3) no quarto quadrante da pedalada (270º - 360º), para o músculo tibial anterior (TA) na cadência 105 rpm. Os músculos monoarticulares apresentaram-se ativados em apenas uma fase da pedalada (propulsão ou recuperação), enquanto que os músculos biarticulares foram ativados em ambas as fases (p < 0,05). / CANDOTTI, C. T. Biomechanics and physiological characteristics of the cyclists and triathletes pedaling technique. Tese de doutorado. Programa de Pós-Graduação em Ciências do Movimento Humano. Escola de Educação Física. Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2003. This study was developed in order to search for data in the biomechanical and physiological aspects that allow the study of the pedaling technique and the movement economy, thus creating conditions for the study of possible influences of pedaling technique in movement economy of this modality. The purposes of this study were the following: (1) to compare the cyclist and triathletes pedaling technique from the analysis of effective force, effectiveness index, and movement economy; and (2) to verify the electromyographic signal (EMG signal) magnitude of right lower limb muscles. Eight cyclists and nine triathletes were evaluated in a computerized cycle ergometer, in which was fixed a dynamometric pedal for getting the normal and tangential components of the force applied on the pedal. Four distinct cadences were tested (60, 75, 90, and 105 rpm), each one for a period of 3 min, with the subjects pedaling at the load relating to the second individual ventilatory threshold. The tangential and normal components of the force applied on the pedal, the pedal and crank angles, and the electrical activation of six right lower limb muscles were registered in a simultaneous and synchronized manner. The electrodes were longitudinally lined to muscle fibers and fixed over the muscle belly of six muscles: biceps femoris (BF); vastus lateralis (VL); gluteus maximus (GM); rectus femoris (RF); tibialis anterior (TA); and medial gastrocnemius (GAS). The reference electrode was placed on the tibia. The EMG signal was analyzed in time domain, from root mean square (RMS value), in 40 ms intervals (Hamming). The maximum value reached along the 60-rpm pedaling (in percentage) was used for EMG signal normalization. In order to get the pedaling effectiveness index, the resultant force and effective force magnitudes were calculated, using the 10 consecutive pedaling cycles. Movement economy of the same period was also calculated. The results showed that cyclists and triathletes have different pedaling patterns; and cyclists showed significantly higher levels than triathletes at 60 and 75 rpm, for both effective force and movement economy. The results suggest that effectiveness index is not the best way for evaluating pedaling technique, because there was not significant difference for effectiveness index between cyclists and triathletes. The pedaling technique interfered in movement economy, because effective force was directly responsible for the alterations in movement economy. The results of this study showed that the EMG signal magnitude was significantly different for cyclists and triathletes groups: (1) in the first quadrant (0º - 90º), for GAS and VL in 75 rpm cadence, and for RF and VL in 90 rpm cadence; (2) in the second cycling quadrant (90º - 180º), for VL muscle in 60 rpm and 105 rpm cadences; and (3) in the forth cycling quadrant (271º - 360º), for TA muscle in 105 rpm cadence. The monoarticular muscles showed activation in just one pedaling period (propulsion or recuperation), while biarticular muscles were activated in both periods (p < 0.05).

O objetivo deste estudo foi analisar os efeitos da carga de trabalho e do tempo de pedalada sobre a área, força, pressão de contato e o conforto no selim e as relações dos hábitos de vida e características da prática esportiva com a função erétil em ciclistas. Quinze ciclistas recreacionais (CR) e 15 amadores competitivos (CC) do sexo masculino foram avaliados antropometricamente e responderam a questionários relacionados à prática esportiva, aos hábitos de vida e ao índice internacional da função erétil (IIEF). Eles completaram os protocolos de ciclismo que consistiram (1) no ajuste do posicionamento corporal sobre a bicicleta (PAP), (2) protocolo de carga incremental (PCI) para determinação da potência máxima (PM), (3) protocolo de carga variável (PCV) e (4) protocolo de carga constante (PCC). Durante o PCV e PCC foi monitorada a área, força e pressão de contato no selim. No PCC, além destas, foi monitorado o grau de desconforto no selim. Os dados foram descritos na forma de média e desvio padrão considerando nível de significância de a=0,05. Os resultados demonstraram que as diferenças antropométricas e de desempenho entre os grupos foram diferentes, corroborando os diferentes níveis de condicionamento procurados. Foi observada correlação positiva e moderada entre o perímetro de quadril com a área de contato com o selim. Não houve diferença entre os grupos quando comparadas a área, força e pressão de contato para o PCV e PCC, sem efeito também do tempo de pedalada. As diferenças ocorreram nas análises intra-grupos. CR, em resposta a alterações na cadência de pedalada, não tem alterada a área, força e pressão de contato com o selim, sendo observado um efeito contrário sobre as mesmas variáveis quando alterada a potência de pedalada. CC, embora sem mudanças sobre a área de contato, tem modificada a força e pressão de contato em resposta tanto a alterações na cadência quanto potência de pedalada. O aumento da cadência e da potência de pedalada acarreta aumento e diminuição, respectivamente, da área, força e pressão de contato. CC parecem ser mais tolerantes ao desconforto durante o PCC. Os grupos não foram diferentes quando comparados os escores relacionados ao IIEF. Portanto, CC tem alterados de maneira mais destacada a área, força e pressão de contato com o selim em resposta a diferentes cargas de trabalho e são mais tolerantes ao desconforto perineal ao longo do tempo, indicativos de uma maior “flutuação” da pelve sobre o selim. Apesar das diferenças que caracterizam a prática de cada grupo, ciclistas recreacionais e competitivos possuem função erétil normal e semelhante. / This study aimed at assessment of exercise load and duration effects on saddle contact area, reaction force, pressure and comfort and its relationships with daily life habits and training characteristic that may underlie erectile dysfunction among cyclists. Fifteen recreational cyclists (CR) and 15 amateur competitive male (CC) athletes performed the trials. They were first tested for anthropometric characteristics and anamneses related to sport practice, life habits and international index of erectly dysfunction. All participants completed cycling protocols for (1) bike fit, (2) incremental maximal test to determine maximal power output, (3) variable power test (PCV) and (4) constant load test (PCC). Saddle area, reaction force, contact pressure and discomfort level were assessed during PCV and PCC. Data were presented for mean and standard-deviation for significance level of 0.05. The results indicated group differences for anthropometric and performance variables, which may results from different level of physical conditioning between groups. There was positive and moderated correlation between hip circumference and saddle contact area. No difference was observed between groups for area, force and pressure during PCV and PCC, as well any effect of exercise duration was observed. Significant differences were observed within-groups. CR did not altered saddle area, force and pressure when pedaling cadence was changed. In other hand, these variables were significantly affected by exercise load, which suggest that power output rather than pedaling cadence affect saddle pressure in CR. For CC, contact area unchanged, whereas force and pressure were influenced by changes in both pedaling cadence and power output. For this group, increase of cadence or power leaded to higher and lower saddle area, force and pressure, respectively. CC were more tolerant for discomforts while pedaling. There were no differences regarding scores related to erectile dysfunction that was normal between groups. In conclusion, CC present changes in saddle area, force and pressure when exercise load was changed. They also were more tolerant to perineal discomfort during prolonged cycling. Despite of differences in saddle pressure variables between groups, recreational and competitive cyclists had similar and normal erectile function.

Introdução. O músculo esquelético se adapta a diferentes estímulos externos. Estas adaptações podem ser intrínsecas, bem como neurais, alterando a capacidade de produção de força. Portanto, é de se esperar que diferentes modalidades esportivas (ciclismo e triathlon), possuam diferentes adaptações intrínsecas e neuromusculares durante o ciclo de pedalada. O objetivo deste estudo foi investigar possíveis mudanças causadas pelo treinamento do ciclismo e do triathlon na arquitetura muscular, unidade músculo tendão, ativação muscular e suas possíveis consequências na capacidade de produção de força no pedal durante o ciclo de pedalada. Ainda, que efeitos o nível da carga de trabalho causa nas estruturas neuromusculares e capacidade de produção de força no pedal. Artigo I. A arquitetura muscular de ciclistas e triatletas não parece ter sido determinada. O presente estudo compara a arquitetura muscular, unidade músculo tendão, ativação muscular e forças no pedal entre ciclistas, triatletas e não-atletas ao longo do ciclo da pedalada. Os sujeitos realizaram um teste incremental para determinar a potência máxima. Forças no pedal, ativação muscular, cinemática articular e arquitetura muscular foram registradas na potência máxima correspondente a primeira sessão na cadência de 90 rpm. O maior ângulo de penação e menor comprimento de fascículo foram encontrados em ciclistas e triatletas, comparados a não-atletas (p < 0,05). Triatletas apresentam maior ativação do reto femoral que ciclistas e não-atletas (p < 0,05); e ciclistas tem maior ativação, comparados a não-atletas (p < 0,05). Triatletas e nãoatletas apresentam maior ativação do sóleo que ciclistas (p < 0,05) nos primeiros 90° do ciclo de pedalada, enquanto ciclistas ativam mais o sóleo que triatletas e não-atletas (p < 0,05) dos 90° aos 180° do ciclo de pedalada. Triatletas aplicam maior força resultante no pedal comparados a não-atletas no segundo quadrante, enquanto que no quarto quadrante não-atletas apresentam maior força resultante no pedal que ciclistas e triatletas (p < 0,05). O índice de efetividade é maior em ciclistas e triatletas, comparados a não atletas (p < 0,05). Ciclitas e triatletas são semelhantes na arquitetura muscular e forças no pedal, mas apresentam menor comprimento de fascículo e maior ângulo de penação, além de melhor eficiência das forças aplicadas ao pedal em relação a nãoatletas. Artigo II. Os efeitos da carga de trabalho na arquitetura muscular de ciclistas e triatletas ainda necessitam de melhores esclarecimentos. O objetivo deste estudo foi comparar a arquitetura muscular, unidade musculo-tendão, ativação muscular e forças no pedal em ciclistas, triatletas e não-atletas em diferentes níveis de carga de trabalho durante a fase propulsiva do ciclo de pedalada. Os participantes realizaram teste incremental para determinar o nível da carga de trabalho (máxima potência e potências correspondentes ao primeiro e segundo limiares ventilatórios). Forças no pedal, ativação muscular, cinemática articular e arquitetura muscular foram registrados um dia após a determinação dos respectivos níveis de carga de trabalho. Maior ângulo de penação e menor do comprimento de fascículo foram encontrados em ciclistas e triatletas, comparados a não-atletas (p < 0,05). A arquitetura muscular e a unidade músculotendão não sofreram alterações com o nível da carga de trabalho (p > 0,05). Ciclistas tem menor ativação do músculo vasto medial, comparados a triatletas e maior ativação do músculo sóleo comparados a triatletas e não-atletas (p < 0,05). Os músculos vasto medial, reto femoral, bíceps femoral e sóleo são mais ativados da com o incremento do nível da carga de trabalho (p < 0,05), sem alterações nos músculos tibial anterior e gastrocnêmio medial (p > 0,05). A força resultante e o índice de efetividade não diferem entre os grupos (p > 0,05). O incremento do nível da carga de trabalho aumenta a força resultante (p < 0,05) sem alterações no índice de efetividade (p > 0,05). Ciclistas e triatletas tem arquitetura muscular similar, mas diferem de não-atletas. O incremento da carga de trabalho, provoca aumento a ativação muscular e a força resultante. / Introduction. Skeletal muscle adapts to different external stimuli, and this adaptation can lead to intrinsic and neural changes, altering the capacity of the force produced. Therefore it is expected that different sports (cycling and triathlon) have different intrinsic and neuromuscular adaptations during crank cycle. Therefore, the objective of this study is to investigate possible changes caused to sports training (cycling and triathlon) in muscle architecture, muscle-tendon unit, muscle activation and its consequences in capacity of pedal force production in crank cycle. Furthermore, it is aimed at determining the effects of different effort levels on the muscle structures neural activation and pedal force mentioned above. Article I. Muscle architecture of cyclists and triathletes during pedaling is unknown. Our study compared muscle architecture, muscle-tendon unit and activation, and pedal forces of cyclists, triathletes and non-athletes during a complete crank cycle. Participants performed an incremental test to determine maximal power output. Pedal forces, muscle activation, joint kinematics and muscle architecture were recorded at maximal power output and 90 rpm of cadence. Increased pennation angle and shorter fascicle length were found for cyclists and triathletes compared to non-athletes (p < 0.05). Higher activation of rectus femoris for triathletes than cyclists and non-athletes (p < 0.05); and for cyclists compared to non-athletes were observed (p < 0.05). Triathletes and non-athletes had higher activation of soleus than cyclists (p < 0.05). Cyclists had higher soleus activation than triathletes and non-athletes (p < 0.05). Triathletes applied greater resultant force on the pedal compared to non-athletes in second quarter while non-athletes presented higher resultant force than triathletes and cyclists in fourth quarter (p < 0.05). The index of effectiveness was higher for the athletes compared to non-athletes (p < 0.05). Cyclists and triathletes were similar in terms of muscle architecture and pedal forces but presented increased in pennation angle and shorter fascicle length for cyclists and triathletes compared to non-athletes and better efficiency of the forces applied to the pedal in relation to non-athletes. Article II. Effects of workload level in cyclists and triathletes’ muscle architecture during pedalling is unknown. Our goal was to compare muscle architecture, muscletendon unit and activation, and pedal forces of cyclists, triathletes and non-athletes at different workload levels during the propulsive phase of the crank cycle. Participants performed an incremental test to determine workload level (maximal power output and power output of the first and second ventilatory thresholds). Pedal forces, muscle activation, joint kinematics and muscle architecture were recorded at pre-set workload level. Increased pennation angle and shorter fascicle length were found for cyclists and triathletes compared to non-athletes (p < 0.05). Muscle architecture and muscle-tendon unit length were not affected by workload level (p > 0.05). Cyclists achieved lower activation of vastus medialis compared to triathletes, and higher activation of soleus compared to triathletes and non-athletes (p < 0.05). Vastus medialis, rectus femoris, biceps femoris and soleus activations were increased at higher workload level for all groups (p < 0.05) without changes for tibialis anterior and gastrocnemius medialis (p > 0,05). Resultant force and effectiveness index did not differ for between groups (p > 0. 05). Higher workload level increased resultant force (p < 0.05) without changes in index of effectiveness (p > 0.05). Cyclists and triathletes were similar for muscle architecture but differed to non-athletes. Higher workload level increased muscle activation and resultant force.

O processo de instalação da fadiga implica na mudança do padrão coordenativo durante a pedalada. Desta forma a análise da contribuição de cada articulação do membro inferior para o somatório absoluto dos momentos articulares se faz necessária para o melhor entendimento dos mecanismos relacionados aos efeitos do processo de instalação da fadiga sobre o padrão coordenativo no ciclismo. O objetivo deste estudo foi comparar a contribuição das articulações do quadril, joelho e tornozelo para o somatório absoluto dos momentos articulares resultantes, assim como a força resultante e a cinemática destas articulações, ao longo do tempo, nos modelos experimentais de carga constante e de carga incremental até a exaustão. Foram avaliados onze ciclistas de estrada da categoria elite, que participam de competições regionais (Texas) e nacionais (Estados Unidos) do sexo masculino (idade 31 ± 7 anos; consumo máximo de oxigênio 62,84 ± 4,86 ml.kg-1.min-1; potência máxima 407 ± 37 W). Onze ciclistas foram avaliados no primeiro dia de avaliação, este constituindo um teste de ciclismo máximo com incrementos de carga a cada dois minutos (75, 90 e 100% da PO máxima estimada, respectivamente). No segundo dia de avaliação, dez ciclistas foram avaliados em um protocolo de ciclismo com carga entre 90 e 100% da PO máxima, definida no primeiro dia. Em ambos os testes foram mensurados o consumo de oxigênio (VO2), a força aplicada no pedal direito e a cinemática do membro inferior direito dos ciclistas. Se utilizou um modelo bidimensional dos segmentos da coxa, perna e pé, a fim de calcular as forças e momentos resultantes nas articulações do quadril, joelho e tornozelo, por meio da técnica da dinâmica inversa. Foram analisados o somatório absoluto dos momentos articulares resultantes (SMA), o percentual de contribuição de cada articulação para o SMA, a força resultante e a cinemática das articulações do quadril, joelho e tornozelo nos três estágios do teste incremental (75, 90 e 100% da PO máxima) e em quatro instantes do teste de carga constante (10, 40, 70 e 90% do tempo total do teste). No primeiro dia de avaliação (estudo 1) foi observada redução significativa da cadência de pedalada no estágio com carga a 100% da POMáx, comparado aos estágios 75% e 90% da POMáx. Observou-se ainda aumento significativo da contribuição do joelho para o SMA, no estágio a 100% da POMáx, comparado aos estágios 75% e 90% da POMáx, devido ao aumento significativo do momento resultante na articulação do joelho, no estágio a 100% da POMáx, em relação aos estágios com carga a 75 e 90% da POMáx. A força resultante nas três articulações analisadas apresentou aumento significativo ao longo do teste de carga incremental. Para as variáveis cinemáticas, foi observada redução significativa no valor médio do ângulo do tornozelo, assim como aumento significativo na sua amplitude de movimento no estágio 100% da POMáx. Para a articulação do quadril, foi observado aumento no valor médio do ângulo articular, assim como redução na sua amplitude de movimento no estágio com carga a 100% da POMáx. No segundo dia de avaliação (estudo 2) foi observada redução significativa da cadência de pedalada nos instantes 70 e 90% do tempo total de teste, comparados aos instantes 10 e 40% do tempo total. Esta foi acompanhada por redução da contribuição da articulação do tornozelo para o SMA, no instante 90% do tempo total comparado aos instantes 40 e 70% do tempo total do teste, devido ao aumento significativo do momento resultante na articulação do joelho no instante 90% comparado aos instantes 40 e 70% do tempo total e do quadril no instante 90% comparado aos instantes 10, 40 e 70% do tempo total. Se observou aumento na força resultante nas três articulações analisadas, assim como alterações na cinemática das mesmas ao longo do teste (redução do ângulo médio da articulação do tornozelo, com aumento da amplitude de movimento, aumento significativo do ângulo médio das articulações do joelho e do quadril). Os resultados observados indicaram alterações no padrão coordenativo dos ciclistas devido ao processo de instalação da fadiga, estes ocorrendo de forma distinta nos dois protocolos avaliados. As estratégias de controle das articulações durante a pedalada, parecem não ser características inerentes do gesto motor, sendo estas adaptáveis às demandas aumentadas nas articulações devido às alterações na cadência de pedalada e no processo de instalação da fadiga. / Fatigue process has been proposed to change the coordinative pattern; therefore, the analysis of the contribution of each joint to the average absolute joint moment should improve the understanding of the fatigue effects on the coordinative pattern during cycling. The aim of the present study was to compare the contribution of each joint to the average absolute joint moment, as the resultant force and kinematics of the hip, knee, and ankle joints, in an incremental and in a constant workload cycling test to exhaustion. Eleven male road cyclists competing at regional (Texas) and national (United States) levels (age: 31 ± 7 years; maximal oxygen uptake 62.84 ± 4.86 ml.kg-1.min-1; maximal power output 407 ± 37 W) volunteered to participate in the study. Eleven cyclists were submitted to an incremental maximal cycling test with two minutos of workload increment (75, 90 e 100% of POMax, respectively). On the second day, ten cyclists were evaluated in a constant cycling test, in which the workload was set between 90 and 100% of POMax, as defined on the first evaluation day. During both days the oxygen uptake (VO2), right pedal forces and lower limb kinematics were acquired. A bidimensional model of the thigh, leg and foot segments allowed to calculate the resultant forces and moments at the hip, knee and ankle joints by means of inverse dynamics. The average absolute joint moment (SMA), the contribution of each joint to the SMA, the resultant force and kinematics of the hip, knee and ankle joints were analyzed on three stages of incremental cycling test (75, 90 e 100% of POMax), and on four instants of constant workload cycling test (10, 40, 70 and 90% of total time). On the first evaluation day (study 1), a significant decrease of pedaling cadence was observed at the 100% of POMax stage, compared with 75% and 90% of POMax stages. There was also a significant increase of knee joint contribution to the SMA at 100% of POMax stage, compared with 75% and 90% of POMax stages, due to a significant increase of knee joint absolute moment at 100% of POMax stage, compared with 75% and 90% of POMax stages. The resultant joint force on the three joints have significantly increased, while joint kinematics has changed with the increase of workload (reduced mean ankle angle, with increased ankle range of motion) For hip joint, there was a significant increase of mean angle, with reduced range of motion at 100% of POMax. On the second evaluation day (study 2) a significant reduction of pedaling cadence was observed at the 70% and 90% of total time, compared with 10% and 40% of total time. This result was followed by a significant reduction of the ankle joint contribution to the SMA at the 90% of total time, compared with 40% and 70% of total time, due to a significant increase of knee resultant joint moment on the 90% of total time, compared with 40% and 70% of total time, and for the hip resultant joint moment at the 90% of total time, compared with 10, 40, and 70% of total time. There was also a significant increase of the resultant joint force and a change on kinematics of the three joints throught the test (reduced mean ankle angle, with increased range of motion, and a significant increase of the mean value of knee and hip angles). The results indicated that the coordinative pattern changed with fatigue, with discrete effects in each cycling test. The strategies of joint control during cycling should not be an innate robust motor behavior, but these strategies should be adaptable to higher demands on the joints, as significant changes on pedaling cadence and fatigue.

Assimetrias de desempenho, frequentemente, são relacionadas ao controle e desenvolvimento motor da extremidade superior. Por outro lado, a extremidade inferior do corpo humano está muito mais envolvida em ações bilaterais, como aquelas relacionadas à locomoção. Ainda assim, diferenças no desempenho dos membros inferiores foram descritos na literatura, como, por exemplo, em relação à força durante tarefas de andar, correr e pedalar. As razões para essas diferenças - uma vez que ambos os membros inferiores, teoricamente, tem a mesma possibilidade de movimento e a preferência lateral pode mudar de acordo com a tarefa - tem intrigado cientistas. Em estudos prévios apresentados na literatura, notamos que assimetrias na força produzida ocorrem durante a pedalada, apresentando relação, por exemplo, com a intensidade do exercício. Também sugere-se que a experiência com a tarefa influencie assimetrias. Entre os motivos para estudar esses mecanismos de assimetria está o risco aumentado de lesão inerente a assimetrias cinéticas, como constatado na corrida, assim como a importância de empregar estratégias unilaterais de treinamento e/ou reabilitação. A ativação muscular foi sugerida como sendo um fator determinante de assimetrias. A ativação muscular nos membros inferiores poderia diferir entre os membros, e tal como ocorre para a extremidade superior, levar a vantagem em favor da perna preferida. No entanto, essa hipótese não havia sido testada, considerando exercícios em diferentes configurações e sujeitos com diferentes níveis de experiência. Assim, buscamos investigar as diferenças entre o membro inferior preferido e não-preferido durante a pedalada, em testes bilaterais e unilaterais, considerando: (1) o consumo de oxigênio, (2) a eficiência muscular, (3) a magnitude da ativação muscular, (4) a variabilidade na ativação muscular, e (5) a comunicação entre os membros durante ações isoladas de um dos membros inferiores. Protocolos de ciclismo (a) incremental máximo, (b) submáximo de carga constante para pedalada bilateral, e (c) submáximo de carga constante para pedalada unilateral, com o membro inferior preferido e não-preferido, foram realizados por ciclistas e não-ciclistas. As análises estatísticas sugeriram que durante a pedalada bilateral, assimetrias de força previamente descritas não parecem estar relacionadas com diferenças na magnitude de ativação muscular (biceps femoris, gastrocnemius medialis e vastus lateralis) entre o membro inferior preferido e nãopreferido. No entanto, a variabilidade da ativação foi influenciada pela preferência em não-ciclistas. No exercício unilateral, a preferência lateral não influenciou o consumo de oxigênio e a eficiência muscular. A magnitude da ativação muscular e a sua variabilidade também não diferiram estatisticamente entre as pernas durante os protocolos unilaterais, o que não ajuda a explicar assimetrias de força dependentes em aspectos neurais. Os resultados de comunicação entre membros sugerem efeitos da preferência lateral para ciclistas na perna preferida, o que poderia influenciar a transferência interlateral de aprendizagem em sujeitos treinados. Dessa forma, a preferência lateral parece não influenciar a magnitude da ativação muscular e eficiência muscular, no entanto, ela pode apresentar diferentes efeitos frente à variabilidade da ativação muscular e da comunicação entre os membros em função da experiência com ciclismo. Assimetrias encontradas no ciclismo parecem mais frequentes para a força e podem ser relacionadas à configuração da atividade e ao efeito do ambiente de prática, sem apresentar correlatos com a ativação muscular. / Performance asymmetries are frequently addressed by studies on motor control. Research projects adopt protocols which will assess unimanual and bimanual action in order to determine lateralization and transfer of learning processes, as well as to monitor the development of learning. On the other hand, the lower limbs of the human body are more related to bilateral actions, such as those required for locomotion. Nevertheless, differences in the performance between lower limbs have been reported in previous investigations for force, during walking, running and cycling. The factors which determine these differences - once both lower limbs in theory have the same possibility to be recruited and the leg preference can switch according to the tasks requirements - have been discussed in the literature. Previous studies from the literature reported force asymmetries during pedaling, which appeared dependent on exercise intensity and experience. Among the motivations to study mechanisms of asymmetry is the increased risk of injury associated with kinetic asymmetries, as previously described for runners, as well the development of unilateral strategies of training and rehabilitation. Muscle activation was suggested as a factor determinant of limb asymmetries. The muscle activation could differ between lower limbs as observed for upper extremity, and lead to advantages in favor of preferred limb during dynamic actions. Although proposed in the literature, this hypothesis was not tested using different configurations of exercise and subjects with different levels of experience with pedaling. Therefore, we investigated differences between preferred and non-preferred limbs during bilateral and unilateral pedaling. Parameters measured included (1) oxygen uptake, (2) muscle efficiency, (3) magnitude of muscle activation (4) variability of muscle activation, and (5) interlimb excitation during isolated actions of one limb. Cycling protocols consisted of (a) incremental maximal cycling test, (b) bilateral pedaling at submaximal intensity, and (c) unilateral pedaling at submaximal intensity, with preferred and non-preferred limbs. Tests were performed by cyclists and non-cyclists. The statistical analysis suggested that during bilateral pedaling, force asymmetries described in the literature appeared not related to differences in magnitude of muscle activation (biceps femoris, gastrocnemius medial head, and vastus lateralis) between preferred and non-preferred lower limbs. Despite of this, variability of muscle activation was influenced by leg preference in noncyclists. During unilateral pedaling, leg preference did not statistically influence oxygen uptake and muscle efficiency. Magnitude of muscle activation and its variability did not differ statistically between legs. This finding does not support force asymmetry as dependent on neural factors related to the magnitude of muscle activation. The result of interlimb excitation suggests the effects of lateral preference for the preferred leg of cyclists, which could influence the interlimb transfer of learning in trained subjects. In summary, lateral preference appeared not to influence magnitude of lower limbs muscle activation and muscle efficiency, but can present different effects on variability of muscle activation and interlimb communication according to cycling experience. Asymmetries found during cycling appear more frequent for force and can be dependent on the exercise configuration and environment, without correlation with the muscle activation.

A fadiga muscular pode ser definida como a incapacidade de manutenção de um nível esperado de força para uma dada intensidade, o que envolve um processo complexo reunindo fatores fisiológicos, biomecânicos e psicológicos. O objetivo deste trabalho foi investigar o efeito da fadiga sobre variáveis biomecânicas no ciclismo. Para isso, dois estudos foram delineados. No primeiro estudo, o objetivo foi analisar a cadência, forças no pedal e a atividade elétrica dos músculos do membro inferior durante teste de ciclismo até a exaustão. Quatorze triatletas completaram um teste incremental máximo e no dia seguinte pedalaram a uma carga correspondente a 100% do consumo máximo de oxigênio até a exaustão. Os dados de cadência, forças no pedal e eletromiografia (EMG) dos músculos glúteo máximo (GL), reto femoral (RF), vasto lateral (VL), vasto medial (VM), bíceps femoral (BF), gastrocnêmio medial (GM), tibial anterior (TA) e sóleo (SO) foram coletados e analisados a cada 10s durante o início, meio e fim do teste de fadiga. O valor root mean square (RMS) foi usado com representativo da ativação muscular total. As forças normal e tangencial aumentaram significativamente do início para o fim do teste, enquanto a cadência diminuiu significativamente. Os valores RMS do GL, VL, RF e VM aumentaram significativamente do início para o fim do teste. No entanto, a ativação não se alterou significativamente para os músculos BF, GM, TA e SO. A fadiga durante um teste até a exaustão gerou aumento na ativação do GL e extensores do joelho, na força normal e redução na cadência. A manutenção da carga de trabalho pareceu estar relacionada com maior participação do GL e VL. No segundo estudo o objetivo foi analisar os efeitos da fadiga na técnica de pedalada. Oito ciclistas de elite completaram um teste incremental máximo e no dia seguinte pedalaram em um ciclo ergômetro a carga correspondente a 100% do consumo máximo de oxigênio até a exaustão. Durante este teste, pedais instrumentados foram utilizados para avaliar a técnica de pedalada. Avaliação cinemática foi realizada para monitorar o comportamento angular do tornozelo e o ângulo do pedal. Considerando o membro inferior direito, a força resultante e a força efetiva foram calculadas para a determinação do índice de efetividade (IE). Ao longo do teste de fadiga, o IE não apresentou alterações significativas. O tornozelo apresentou aumento significativo na amplitude de movimento ao longo do teste, sendo o mesmo observado para o ângulo do pedal. Esses resultados sugeriram que a fadiga muscular levou a alteração na técnica de pedalada. As mudanças no comportamento angular do tornozelo parecem suportar a manutenção do IE durante a pedalada, mesmo quando músculos produtores de potência apresentam fadiga, conforme descrito no primeiro estudo. Tomados em conjunto, os resultados destes dois estudos sugerem que atletas apresentam mudanças na técnica de pedalada devido à fadiga, mas conseguem ajustar os padrões de ativação muscular e cinemática do membro inferior a fim de prolongar o tempo de exaustão. / Muscle fatigue can be defined as an inability to sustain a determined level of force under a given intensity, which involves physiological, biomechanical and psychological factors. The purpose of this thesis was to investigate the effects of fatigue on biomechanical aspects of cycling. Two studies were designed to evaluate fatigue up to exhaustion. For the first study, the aims were to evaluate cadence, pedal forces and electrical activity of lower limbs muscles during a cycling trial until exhaustion. Fourteen triathletes completed an incremental maximal cycling test and in the following day pedaled up to exhaustion under a workload eliciting 100% of the maximal oxygen uptake. Data of cadence, pedal forces and electromyography (EMG) from gluteus maximus (GL), rectus femoris (RF), vastus lateralis (VL), vastus medialis (VM), biceps femoris (BF), gastrocnemius medialis (GM), tibialis anterior (TA) and soleous (SO) muscles were acquired during 10 s for the start, middle and end of the fatigue trial. The root mean square (RMS) value was used as an indicator of total muscle activation. Normal and tangential forces increased significantly from the start to the end of the test, whereas cadence statistically significantly decreased. The RMS value of GL, VL, RF and VL significantly increased from the start to the end of the test. Nevertheless, activation did not statistically change for BF, GM, TA and SO. The fatigue during cycling leaded to increases in GL and knee extensors activation, as well as in normal pedal force and to a decrease in cadence. The maintenance of the target workload appears to be related to higher participation of GL and VL. For the second study, the aim was to investigate the effects of fatigue on the pedaling technique. Eight elite cyclists completed an incremental maximal cycling test and completed a cycling test until exhaustion under workload eliciting 100% of the maximal oxygen uptake in the following day. During the test, instrumented pedals were used for evaluation of pedaling technique. Kinematic assessment was used to monitor the angular behavior of the ankle joint and of the pedal. The right lower limb resultant pedal force and effective force were computed for determination of the effectiveness index (IE). During the fatigue test, IE did not change significantly. The ankle kinematics revealed statistical increase for ankle and pedal ranges of motion with fatigue. These results suggest that muscle fatigue leads to changes in pedaling technique. The changes in ankle kinematics seems to support the IE maintenance during pedaling up to exhaustion, even so power producer muscles presented fatigue, as described in the first study. Data from both studies suggest that athletes change pedaling technique due to fatigue, but they are able to sustain patterns of muscle activation and kinematic in an attempt to prolong the time to exhaustion.

Elevados índices de dor cervical e lombar têm sido reportados em ciclistas. Fatores como a postura adotada na bicicleta, a ativação dos músculos extensores da coluna e a ação de cargas mecânicas nas estruturas da coluna tem sido apontados como possíveis causas da dor. Embora relatados e aparentemente aceitos, poucos estudos objetivaram investigar estes fatores. Em adição, a dor crônica não específica é frequentemente diagnosticada em ciclistas, pois poucas evidências de anormalidade são observadas quando realizados exames radiológicos clínicos. O emprego de métodos biomecânicos de investigação, como a estimativa da magnitude da força muscular dos extensores da coluna e da força articular em diferentes níveis da coluna poderia contribuir para avaliação do risco de lesão e dor em decorrência do ciclismo, além de auxiliar na criação de estratégias de prevenção e programas de reabilitação. Assim, este estudo teve como objetivo quantificar e comparar as forças internas atuantes na coluna cervical durante o ciclismo em diferentes posturas, por meio do desenvolvimento e aplicação de um modelo biomecânico tridimensional in vivo. O modelo biomecânico proposto foi composto por dois segmentos rígidos (coluna cervical superior e inferior) conectados. O segmento coluna cervical superior compreende a cabeça, C1 e C2. O segmento coluna cervical inferior compreende as vértebras cervicais de C3 a C7. No segmento coluna cervical superior são considerados dois vetores de força muscular: FM1 (rectus capitis posterior major, rectus capitis posterior minor, obliquus capitis superior e obliquus capitis inferior) e FM2 (semispinalis capitis e splenius capitis). Já no segmento coluna cervical inferior estão inclusos os vetores FM3 (semispinalis cervicis) e FM4 (splenius cervicis). A resolução das equações de movimento de Newton-Euler é realizada por meio da solução inversa. Os parâmetros cinemáticos foram obtidos utilizando imagens externas da cabeça e coluna cervical, adquiridas por meio de quatro câmeras de vídeo digital com frequencia de amostragem de 25 Hz. Para estimar a localização dos centros de rotação (C2-3 e C6-7) foram realizados exames radiológicos convencionais estáticos. Os parâmetros de massa e centro de massa foram retirados de tabelas antropométricas da literatura. Participaram do estudo 12 ciclistas com pelo menos dois anos de experiência competitiva cada. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal do Rio Grande do Sul e os sujeitos assinaram um termo de consentimento livre e esclarecido. Cada participante foi avaliado utilizando sua própria bicicleta acoplada a um ciclossimulador magnético, em duas etapas realizadas no mesmo dia. Inicialmente foi mensurada a massa corporal total do individuo e em seguida identificados e marcados 14 pontos anatômicos de interesse com uma caneta dermatográfica. Durante as avaliações foram fixos marcadores revestidos com papel reflexivo e contendo chumbo no interior em todos os pontos anatômicos de interesse. Na Etapa I os sujeitos pedalaram durante 2 minutos em cada postura (ereta, descanso, intermediária, ataque e cotovelos flexionados), sendo coletados dados cinemáticos durante os últimos 30 segundos de cada uma. Na Etapa II foram realizados exames radiológicos estáticos em cada uma das 5 posturas analisadas (ereta, descanso, intermediária, ataque e cotovelos flexionados) e em flexão e extensão máximas da coluna cervical. Os resultados indicam que as forças internas atuantes nas estruturas da coluna cervical apresentaram maiores magnitudes nas posturas que envolvem a prática do ciclismo (descanso, intermediária, ataque e cotovelos flexionados), quando comparadas a postura de referência (ereta). Observando somente as posturas que envolvem o ciclismo, as forças internas aumentaram gradativamente a medida que os ciclistas transferiram o apoio de suas mãos da região superior para a região inferior do guidão, adotando as posturas descanso, intermediária e ataque, respectivamente. Entretanto, as maiores magnitudes das forças internas foram observadas quando os ciclistas efetuaram o apoio das mãos envolvendo os manetes e flexionaram a articulação do cotovelo (postura cotovelos flexionados). Proporcionalmente os maiores aumentos das forças internas ocorreram na coluna cervical superior, porém as maiores magnitudes das forças internas foram alcançadas na coluna cervical inferior. O processo de avaliação demonstrou que o modelo biomecânico tridimensional da coluna cervical proposto foi considerado capaz de representar de maneira confiável o sistema de interesse. Os resultados encontrados são coerentes, sendo o modelo um instrumento adequado para estimar as forças internas atuantes na coluna cervical durante o ciclismo em diferentes posturas. / High index of cervical and lumbar pain had been registered in cyclists. Factors as a posture adopted on bicycle, the activity of spine extensor muscles and the action of mechanical load in the spine structures had been put like possible causes of pain. Although related and apparently accepted, few studies investigate these factors. In addition, the non-specific chronic pain is frequently diagnosed in cyclists, because few evidences of abnormalities are investigated when clinic radiologics exams are done. The use of biomechanical methods of investigation, like the estimate of muscular force magnitude of extensors of spine and of joint force in different levels of spine can be contributed to evaluation of injury risk and pain caused by cycling, beyond the assist in strategies of prevention and rehabilitation programs. Therefore, this study had like objective to quantify and compare the active internal forces in the cervical spine during cycling in different postures, through development and application of three dimensional in vivo biomechanical model. The biomechanical model suggested was compound by two rigid segments (upper and lower cervical spine) connected. The upper cervical spine segment include head, C1 and C2. The lower cervical spine segment include cervical vertebraes of C3 to C7. In the upper cervical spine segment are considered two vectors of muscular force: FM1 (rectus capitis posterior major, rectus capitis posterior minor, obliquus capitis superior e obliquus capitis inferior) and FM2 (semispinalis capitis e splenius capitis). In the lower cervical spine segment are included the vectors FM3 (semispinalis cervicis) and FM4 (splenius cervicis). The resolution of movement equation of Newton-Euler is done through inverse dynamics. The kinematic parameters were obtained using external images of head and cervical spine, acquired by four digital video cameras with sampling frequency of 25 Hz. To estimate the location of rotation centers (C2-3 and C6-7) statics conventional radiologic exams were done. The parameters of mass and center of mass were removed of anthropometric tables of literature. 12 cyclists with at least two years of competitive experience each one participated of the study. The study was approved by Ethics Committee in Researches of Federal University of Rio Grande do Sul and the subjects signed a free and clear consent term. Each participant was assessed using your bicycle attached in a magnetic cycle simulator, in two stages done in the same day. Initially the total body mass of subjects was measured and then 14 anatomic points of interest were identified and marked with a dermatography pen. During the evaluation markers encased with reflective paper and containing lead inside of these markers were fixed in all anatomic points of interest. In the stage I the subjects rode a bicycle during 2 minutes in each posture (upright neutral, rest, intermediate, attack and flexed elbows). The kinematic data were collected during the last 30 seconds of each one. In the stage II static radiologic exams were done in each of 5 analyzed postures (upright neutral, rest, intermediate, attack and flexed elbows) and in maxim flexion and extension of cervical spine. The results indicate that the internal forces active in the structures of cervical spine presented more magnitudes in the postures that involve the cycling practice (rest, intermediate, attack and flexed elbows), when compared to reference posture (upright neutral). Observing just the postures that involve the cycling, the internal forces gradually increased as cyclists transferred the your hands from upper to lower region of handlebar, adopting the rest, intermediate and attack postures, respectively. However, the greater magnitude of internal forces were observed when the cyclists hands involving the brake levers and flexed the elbow joints (flexed elbows posture). Proportionally the greatest increase of internal forces occurred in the upper cervical spine, however the greatest magnitudes of internal forces were reached in the lower cervical spine. The evaluation process demonstrated that the three dimensional biomechanical model of cervical spine was considered able to represent of reliable way the interest system. The results found are coherent, the model is an adequate instrument to estimate the internal forces active in the cervical spine during cycling in different postures.