Avaliação da força e do momento tibiofemoral durante a pedalada : uma orientação para a reabilitação

Abstract

TAMBORINDEGUY, A. C. Avaliação da força e do momento tibiofemoral durante a pedalada: uma orientação para a reabilitação. Dissertação de Mestrado. Programa de pós-graduação em ciências do movimento humano. Escola de Educação Física. Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Durante o processo de reabilitação de lesões na articulação do joelho o ciclo ergômetro tem sido amplamente utilizado. No entanto, existem poucos estudos que orientem a sua utilização de forma a evitar sobrecargas às estruturas lesionadas. O presente estudo tem como objetivo comparar o comportamento das componentes de compressão e de cisalhamento anterior e posterior da força intersegmentar e do momento resultante tibiofemoral durante a pedalada no ciclo ergômetro em situações usuais da reabilitação de lesões do joelho. Participaram deste estudo nove sujeitos saudáveis do sexo masculino. O protocolo constou da avaliação de três diferentes alturas do selim (altura do trocânter, 3 cm para baixo e 3 cm para cima desta), duas cadências (40 e 70 rpm) e três cargas de trabalho (0, 5 e 10 N) relacionadas à realidade da reabilitação. Um pedal instrumentado e um sistema de cinemetria foram utilizados para o cálculo do modelo biomecânico bidimensional. Foram analisadas as médias do pico de compressão da força intersegmentar, dos picos do valor máximo e mínimo de cisalhamento da força intersegmentar e o pico dos momentos flexor e extensor durante oito ciclos de pedalada. Os resultados obtidos demonstram que o aumento da carga de trabalho causa um aumento na média do pico de compressão e do pico máximo de cisalhamento da força intersegmentar. As médias do pico de compressão foram de -44,94 (±3,12) N para 0 N, -53,21 (±4,56) N para 5 N e -76,50 (±5,69) N para 10 N. As médias do pico máximo de cisalhamento foram de 61,32 (±5,60) N para O N, 71,21 (±7,73) N para 5 N e 93,89 (±9,10) N para 10 N. O aumento das cargas de trabalho também causou um aumento do pico do momento flexor resultante que teve valores médios de 12,77 (±1,68) Nm para 0 N, 16,90 (±2,49) Nm para 5 N e 25,40 (±3,25) Nm para 10 N. O pico do momento extensor aumentou com a diminuição da altura do selim. As médias do pico do momento extensor nas posições do selim na altura do trocânter, 3 cm abaixo e 3 cm acima foram de, -10,15 (±0,58) Nm, -11,09 (±0,55) Nm e -9,68 (±0,58) Nm, respectivamente. O pico do momento extensor aumentou com o aumento da cadência de pedalada e com o incremento da carga de trabalho de 5 para 10 N. As médias do pico do momento extensor foram de -10,12 (±0,57) Nm para 40 rpm, de - 10,49 (±0,56) Nm para 70 rpm, -10,19 (±0,57) Nm para 5 N e de -10,53 (±0,60) Nm para 10 N. Portanto, pedalar com uma carga de 0 N, com o selim posicionado 3 cm acima da altura do trocânter e na cadência de 40 rpm resulta em menor sobrecarga articular e muscular.

TAMBORINDEGUY, A. C. Assessment of force and moment during cycling: an orientation to rehabilitation. Master thesis. Graduation Program in Human Movement Sciences. School of Physical Education. Federal University of Rio Grande do Sul. During knee injuries rehabilitation process the cycle ergometer has been largely used. However, there are few studies orienting their use avoiding overload damaged structures. The aim of the present study was to compare the effects of compression and shear force components and resultant joint moment in ergometer cycling at different saddle height, cadence and workload during rehabilitation seasons. Nine healthy male volunteers participated in this study. Protocol consisted of evaluation of three differents saddle heights (trochanter height, 3 cm downward and 3 cm upward from trochanter height), two cadences (40 and 70 rpm) and three workloads (0, 5 and 10 N). An instrumented pedal and a motion system were used to calculate the twodimensional biomechanical model. Mean peak compressive intersegmental force, maximum and minimum mean peak shear force, and mean peak extensor and flexor moment during eight pedaling cycles were analyzed. Results demonstrated that changes in workload interfere in mean peak compressive force as well in maximum mean peak shear intersegmentar force. Mean peak compressive were -44.94 (±3.12) N for 0 N, -53.21 (±4.56) N for 5 N and -76.50 (±5.69) N for 10 N. Maximum mean peak shear were 61.32 (±5.60) N for O N, 71.21 (±7.73) N for 5 N and 93.89 (±9.10) N for 10 N. Mean peak flexor moment increased as workload increase (12.77 (±1.68) Nm for 0 N, 16.90 (±2.49) Nm for 5 N and 25.40 (±3.25) Nm for 10 N). Mean peak extensor moment increased at saddle positioned 3 cm downward. Results were - 10.15 (±0.58) Nm, -11.09 (±0.55) Nm, and -9.68 (±0.58) Nm, for trochanteric height, 3 cm downward, and 3 cm upward, respectively. Mean peak extensor moment increased as cadence and workload increased (from -10.12 (±0.57) Nm at 40 rpm to - 10.49 (±0.56) Nm at 70 rpm; from -10.19 (±0.57) Nm at 5 N to -10.53 (±0.60) Nm at 10 N, respectively). Therefore, pedaling at 0 N with saddle positioned 3 cm upward from trochanter height at 40 rpm results in lower joint and muscle overload.