Mecanismo elástico em corredores aéreos e terrestres : um estudo transversal

Abstract

Introdução: A corrida humana utiliza um sistema de minimização do gasto energético chamado mecanismo elástico, o qual é mensurado através da utilização do modelo massa-mola. Em situações como a corrida, a energia é mantida no sistema através da transformação da energia potencial gravitacional e cinética em energia elástica e vice-versa durante o passo. Atualmente, padrões globais de corrida classificam a técnica de corrida em aéreo ou terrestre. Apesar de alguns fatores sugerirem um mecanismo elástico mais otimizado em corredores aéreos, ainda não há estudos comparando o mecanismo elástico entre corredores aéreos e terrestres. Objetivo: Comparar o mecanismo elástico entre corredores aéreos e terrestres em diferentes velocidades de corrida. Métodos: 32 corredores recreacionais do sexo masculino, 16 do grupo aéreo (idade 29 ± 5 anos; estatura 176,8 ± 7,8 m; massa corporal 75 ± 8,6 kg) e 16 do grupo terrestre (idade 32 ± 7 anos; estatura 175,1 ± 4,3 m; massa corporal 70,5 ± 8,4 kg) participaram deste estudo. O estudo consistiu em uma avaliação cinética, cinemática e do padrão global de corrida. Após a classificação dos corredores em aéreos ou terrestres utilizando o método Volodalen, as seguintes variáveis relacionadas ao mecanismo elástico foram analisadas em cada grupo em 10, 14 e 18 km.h-1 : espaço-temporais, assimetrias elástica e contato-despregue, deslocamentos verticais do centro de massa, frequência de passo e do sistema massa-mola, rigidez, e força vertical. GEE e post hoc de Bonferroni foram utilizados para comparação das variáveis (α = 0,05). Hedges’ g foram calculados para determinação do tamanho de efeito. Resultados: As variáveis tempo aéreo e aéreo efetivo, frequência do sistema, força e rigidez vertical, deslocamento vertical do centro de massa durante o tempo aéreo e durante as fases descendente e ascendente do centro de massa durante o tempo aéreo efetivo, e a assimetria elástica foram maiores no grupo aéreo, enquanto tempo de contato efetivo, tempo de propulsão e de frenagem foram menores. Não houve diferença no tempo de contato, frequência e comprimento de passo, deslocamento vertical do centro de massa durante as fases descendente e ascendente do centro de massa durante o tempo de contato efetivo e assimetria contato-despregue entre os grupos. Conclusão: Corredores aéreos apresentam um mecanismo elástico mais otimizado em comparação com corredores terrestres, uma vez que as principais variáveis do modelo massa-mola são melhores no grupo aéreo.

Background: Human running uses an energy minimization system called the elastic mechanism or spring-mass model. In these situations, energy is maintained in the system by transforming mechanical kinetic and gravitational potential energies into elastic energy and vice-versa. Currently, global running patterns classify running techniques as aerial or terrestrial. Although some factors suggest a more optimized elastic mechanism in aerial runners, there is a lack of studies comparing the elastic mechanism between aerial and terrestrial runners. Objective: We aimed to compare the elastic mechanism between aerial and terrestrial runners at different running speeds. Methods: 32 male recreational runners, 16 from Aerial group (age 29 ± 5 years; height 176.8 ± 7.8 m; body mass 75 ± 8.6 kg) and 16 from Terrestrial group (age 32 ± 7 years; height 175.1 ± 4.3 m; body mass 70.5 ± 8.4 kg) participated in this observational study. The study consisted of a kinetic, a kinematic and a running technique evaluation. After classifying runners as aerial or terrestrial using the Volodalen method, the following variables related to the elastic mechanism were analyzed in each group of runners at 10, 14 and 18 km.h-1 : spatiotemporal variables, rebound and landing–take-off asymmetries, vertical displacements of the body center of mass, step frequency, frequency of the bouncing system, vertical stiffness, and vertical force. We performed a GEE and Bonferroni post-hoc to compare the variables (α = 0.05). Hedges’ g effect size was calculated. Results: The variables aerial and effective aerial time, frequency of the bouncing system, vertical force, vertical stiffness, vertical displacement of the body center of mass during aerial time, downward and upward trajectory of body center of mass during effective aerial time and rebound asymmetry were higher in Aerial group, whereas effective contact time, push and brake duration were lower in Aerial group. There was no difference in contact time, step frequency and length, vertical displacement of the body center of mass, the downward and upward trajectory of the body center of mass during effective contact time and landing–take-off asymmetry between the Aerial and Terrestrial groups. Conclusion: We concluded the aerial runners presented a more optimized elastic mechanism than terrestrial runners, once the crucial variables of the spring-mass model were better in the Aerial group.