Diferenças nas forças e nos torques atuantes na coluna lombar e na ativação da musculatura estabilizadora do tronco durante os exercícios leg pull e leg pull front do método Pilates

Abstract

Existe consistência na literatura atual sobre a importância de uma satisfatória funcionalidade muscular para manutenção da estabilidade da região central do corpo, a qual é essencial para minimizar a incidência de lesões e algias na coluna. O desenvolvimento da força e da estabilidade da região central do corpo pode ser considerado o principal objetivo do Método Pilates. O presente estudo teve como objetivo verificar, sob a ótica da biomecânica, quais as diferenças na coluna lombar e nos músculos estabilizadores do tronco durante a execução dos exercícios Leg Pull e Leg Pull Front do Método Pilates realizados no solo. A amostra foi composta por 24 indivíduos do sexo feminino, praticantes classificadas como, no mínimo, intermediarias no Método Pilates. Foram coletados simultaneamente dados cinéticos, cinemáticos e mioelétricos utilizando o sistema de captura de movimento BTS SMART-DX 700. Cada indivíduo realizou doze repetições de cada uma das situações (Leg Pull direita e esquerda, Leg Pull Front direita e esquerda), sendo descartadas a primeira e a última repetição para minimizar os efeitos inerciais. Os dados cinéticos e cinemáticos foram utilizados como variáveis de entrada para o modelo biomecânico Biomechanic of Bodies (BoB), que foi utilizado para estimar, pelo método da dinâmica inversa, as forças articulares resultantes e os momentos musculares na coluna lombar. Os dados eletromiográficos foram utilizados para comparar o recrutamento dos músculos estabilizadores do tronco reto abdominal, obliquo externo, obliquo interno, multífido, iliocostal e longuíssimo durante a execução dos movimentos. Os ângulos de Euler foram utilizados como forma de avaliar a variabilidade cinemática da pelve em cada plano de movimento durante a execução dos exercícios. O processamento e análise dos dados foi realizada nos softwares BTS Analyzer e por rotinas matemáticas no software Matlab®. A normalidade dos dados foi confirmada por meio do teste de Shapiro-Wilk. Foram realizadas ANOVAS de medidas repetidas com dois fatores sendo lado (direita e esquerda) e exercício (LegPull e LegPullFront). Para todos os testes foi adotado um α < 0,05. Os resultados indicaram diferença no torque muscular resultante e no torque muscular de flexo-extensão para o fator exercício, contudo não indicam diferenças nestas variáveis para o fator lado. Por sua vez o torque muscular de flexão lateral e o torque muscular de rotação apresentam diferença significativa para o fator lado, mas não para o fator exercício. Não foi observado um efeito significativo nem para o fator lado nem para o fator exercício para a magnitude da força articular. No que se refere a eletromiografia, os músculos posteriores do tronco (multífido, longuíssimo e iliocostal, bilateralmente) apresentaram um efeito significativo tanto para o fator lado como para o fator exercício. Dos músculos anteriores do tronco analisados, apenas o obliquo interno do lado esquerdo e obliquo externo bilateralmente apresentaram diferença significativa enquanto que os demais não apresentaram diferença para nenhum dos fatores avaliados. Com relação a variabilidade cinemática de pelve observou-se um efeito significativo tanto para o fator lado como para o fator exercício. No exercício Leg Pull observou-se um maior torque muscular resultante e uma maior variabilidade cinemática da pelve, bem como um torque muscular predominantemente extensor e uma maior ativação mioelétrica dos músculos posteriores do tronco em relação ao exercício Leg Pull Front. Por sua vez o exercício Leg Pull Front teve um menor torque muscular resultante e uma menor variabilidade cinemática da pelve, associado a um torque muscular predominantemente flexor e uma maior ativação mioelétrica dos músculos anteriores do tronco.

Force and stability development of the body’s central region can be considered the main objective of the Pilates Method, searching to minimize the occurrence of low back pain and injuries as well as improving sports performance. However, little is known about the biomechanic variables during the execution of Pilates Method exercises. Thus, this study aimed to verify, under a biomechanic approach, the differences in the low back and trunk-stabilizing muscles along the execution of two Pilates Method exercises, Leg Pull and Leg Pull Front. The sample was comprised of 24 females considered, at least, intermediate practitioners within the Pilates Method. Kinetic, cinematic and myoelectric data were simultaneously acquired with the BTS SMART-DX 700 movement capture system. The individuals performed a series of twelve repetitions in each of the situations (left and right Leg Pull and left and right Leg Pull Front), being ignored the first and last repetition in order to minimize inertial effects. Kinetic and cinematic data were used as input variables for the biomechanical model Biomechanic of Bodies (BoB), which was utilized to estimate, with inverse dynamics, the resulting articular forces and muscular momentum in the low back. (Continuation) Electromyographic data were used to compare recruitment of the stabilizing muscles rectum abdominal, external oblique, internal oblique, multifidus, iliocostal and longissimus during the exercises. Euler Angles were utilized to evaluate the pelvis cinematic variability within all its plans of movement during the exercised. Data was processed and analyzed with BTS Analyzer program and by mathematical routines with the Matlab® software. Data normality were confirmed using Shapiro-Wilk’s test and the results were compared using two-factors repeted-mesures ANOVAS, considering side (left and right) and situation (Leg Pull and Leg Pull Front) as factors. For all statistical tests, was adopted α < 0,05. Results indicate differences on the resulting muscular torque and the flexion-extension muscular torque for the situation factor yet did not show any statistical difference for the side factor. However, the lateral flexion muscular torque and the rotational muscular torque showed statistical difference for the side factor and not for the situation factor. No significant effect was observed on the articular forces magnitude for both factors. Considering the electromyographic evaluations, the posterior muscles (multifidus, iliocostal and longissimus) showed significant effect for both factors. Of all the anterior trunk muscles analyzed, only the left side of the internal oblique and the external oblique bilaterally showed significant difference while all others did not present significant difference for both factors. In regard to the pelvic cinematic variability was observed a significant effect for both side and situation. The Leg Pull exercise showed a grater resulting muscular torque and pelvic cinematic variability, as well as a predominantly extensor muscular torque and a grater myoelectric activation of the posterior trunk muscles when comparing to the Leg Pull Front exercise. In its own manner, the Leg Pull Front exercise showed a lesser resulting muscular torque and pelvic cinematic variability, combined to a predominantly flexor muscular torque and a grater myoelectric activation of the anterior trunk muscles.