Implicações da cadência de pedalada sobre a potência mecânica e o período de contração muscular no ciclismo

Abstract

A energia mecânica necessária para a pedalada no ciclismo depende de ações musculares concêntricas e excêntricas. Contudo, até o momento não se tem conhecimento de como variações na cadência de pedalada podem infl uenciar o tipo de ação muscular utilizada. O presente estudo investigou os efeitos de alterações na cadência nas ações musculares concêntricas e excêntricas durante a pedalada. A absorção e a produção de potência pelas articulações foram calculadas para monitorar possíveis repercussões das mudanças na cadência sobre a cinética articular. Vinte e um ciclistas participaram do estudo (VO2pico: 64,1 ± 5.0 ml/kg/min; volume de treinamento: 368,2 ± 69,5 km/semana). Na primeira sessão de avaliação, a potência máxima (POMAX) e a potência produzida relativa ao segundo limiar ventilatório (POLV2) foram determinadas durante teste incremental até a exaustão. Na segunda sessão, os ciclistas realizaram dois testes de dois minutos de duração a 70 e 90 rpm e carga constante (POLV2). A ativação de seis músculos, a força aplicada no pedal e a cinemática do membro inferior direito foram avaliadas. Um maior tempo de ativação foi observado em fase excêntrica para os músculos vasto medial (8%; p < 0,01) e bíceps femoral (20%; p = 0,04) a 70 rpm em relação a 90 rpm, além de maior tempo de ativação em fase concêntrica para o músculo vasto medial (10%; p = 0,04) a 90 rpm em relação a 70 rpm. Não se observou diferença nas potências articulares entre as cadências testadas. A não alteração da potência articular sugere uma tendência de conservação do padrão do movimento com a alteração da cadência de pedalada. A ativação excêntrica de músculos da articulação do joelho pode estar relacionada com o controle articular, transmissão de força e redução do custo energético.

The mechanical energy required to propel the crank may depend on eccentric and concentric muscle actions. However, it is uncertain whether pedaling cadence would elicit changes in concentric and eccentric contributions. Therefore, the purpose of the present study was to investigate the effects of alterations in pedaling cadence on the eccentric and concentric muscle actions. Joint power production and absorption were calculated to assess potential effects from variations in pedaling cadence on joint kinetics. Twenty-one cyclists participated in this study (VO2pico: 64.1 ± 5.0 ml/kg/min; training volume: 368.2 ± 69.5 km/week). In their fi rst session, maximal power output (POMAX) and power output related to the second ventilation threshold (POVT2) were determined during an incremental maximal cycling test to exhaustion. In their second session, cyclists performed two 2-min trials with workload from their POVT2 at two different cadences (70 and 90 rpm). Muscle activation of six muscles, pedal forces and lower limb joint kinematics were evaluated. Longer eccentric contraction at 70 rpm for vastus medialis (8%; p < 0.01) and biceps femoris (20%; p = 0.04) were observed compared to 90 rpm. Longer concentric contraction for vastus medialis muscle (10%; p = 0.04) at 90 rpm was observed compared to 70 rpm. There were no differences in joint power production and absorption among pedaling cadences. No alterations in joint power could indicate maintenance of movement when pedaling cadence is changed. Eccentric contractions from knee muscles could be related to joint control, force transmission and reduced energy cost.