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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DO MOVIMENTO HUMANO
ESPECIALIZAÇÃO EM PESQUISA E CIÊNCIA DO MOVIMENTO HUMANO
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO - BIOMECÂNICA
MONOGRAFIA DE ESPECIALIZAÇÃO
PRODUÇÃO DE TORQUE NO CICLISMO: ANÁLISE DA SIMETRIA NA
PEDALADA DURANTE 40 km SIMULADOS
Felipe Pivetta Carpes
PPGCMH
Santa Maria, RS, Brasil.
2004
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ii
UFSM
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DO MOVIMENTO HUMANO
PRODUÇÃO DE TORQUE NO CICLISMO: ANÁLISE DA SIMETRIA NA
PEDALADA DURANTE 40 km SIMULADOS
por
Felipe Pivetta Carpes
Orientador
Prof. Dr. Carlos Bolli Mota
Monografia de Especialização apresentada ao Programa de Pós-Graduação em
Pesquisa e Ensino do Movimento Humano, do Centro de Educação Física e
Desportos da Universidade Federal de Santa Maria, como requisito parcial para a
obtenção do grau de Especialista em Pesquisa e Ciência do Movimento Humano
Biomecânica
PPGCMH
Santa Maria, RS, Brasil.
2004
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iii
Universidade Federal de Santa Maria
Centro de Educação Física e Desportos
Programa de Pós-Graduação em Ciência do Movimento Humano
A Comissão Examinadora, abaixo assinada aprova a Monografia de Especialização
intitulada
PRODUÇÃO DE TORQUE NO CICLISMO: ANÁLISE DA SIMETRIA NA
PEDALADA DURANTE 40 km SIMULADOS
Elaborada por
Felipe Pivetta Carpes
Como requisito parcial para a obtenção do grau de
Especialista em Pesquisa e Ciência do Movimento Humano – Biomecânica
iv
“Nada acontece por acaso”
v
AGRADECIMENTOS
Este é um dos momentos de maior prazer dentre todas as etapas do
desenvolvimento de uma atividade, isso porque chegamos ao “final feliz”, e para
isso, diversas pessoas contribuíram direta ou indiretamente para sua conclusão.
Dedico esse espaço simbólico, ainda que pequeno, para as pessoas que
foram importantes para mim e meu trabalho durante mais essa etapa.
Inicialmente agradeço a Minha Família (Pais e cia. Carpes), que mesmo
sem saber ao certo o que eu tanto estudo, sempre me apóiam, festejam os
momentos felizes e me confortam nos momentos difíceis.
À minha namorada Fernanda, meu registro eterno de amor e carinho. Ela,
que soube contornar minhas crises de estresse quase que freqüentes, ora porque o
SRM não funcionava, ora por meu excesso de pressa e dedicação a este
trabalho. Te amo.
Ao meu melhor amigo, colega, vizinho o qual considero também como
autor deste trabalho, Mateus Rossato, por abraçar a causa do ciclismo (e tantas
outras) junto comigo no CEFD, acreditando que nossas idéias tinham sentido, e que
embora os percalços insistissem em nos atrapalhar, nós conseguiríamos chegar até
esse momento. De quebra, ele ainda foi selecionado para o Mestrado 2005 na
UFSC.
Ao amigo Bolli, meu orientador, por acreditar nessa nova linha de pesquisa,
por ter me apoiado também em superar outra barreira, a parede entre o Laboratório
de Biomecânica e o Laboratório de Fisiologia do Exercício e Performance Humana
para o desenvolvimento de estudos mais completos em conjunto.
Ao professor Inácio e ao professor Alexandre, meus orientadores no
mestrado, por acreditarem que eu conseguiria cursar o primeiro ano do mestrado em
conjunto com esse curso de Especialização, bem como pelo apoio junto as minhas
atividades, e principalmente a grande amizade que cultivamos.
A todos os colegas que acreditaram no GEPEC, Grupo de Estudo e
Pesquisa em Ciclismo, auxiliando em todas as fases deste estudo: João (Jajá),
Frederico e Vilceu. Este trabalho também é de vocês.
A família do Laboratório de Biomecânica, por suportarem minha atração
(às vezes exagerada) pela Biomecânica e pelo estudo e pesquisa de qualidade
vi
dentro do Laboratório, o que dá sentido a nossa dedicação e nossa existência no
meio acadêmico, em especial ao professor Ivon pelo profissional-exemplo que é, e
por sua participação na avaliação deste trabalho.
Ao amigo e colega de pesquisas Valdeci Foza, por sempre arrumar um
espaço em suas atividades para nos ajudar, sempre com colocações brilhantes e de
extrema relevância, além do exemplo de pessoa que é.
Ao professor Luiz Osório, por permitir o acesso ao Laboratório de Fisiologia
do Exercício e Performance Humana, e aos colegas deste, que me acolheram como
parte de seu grupo, meu muito obrigado e saibam que o Laboratório de Biomecânica
estará sempre de portas abertas.
Aos ciclistas que participaram deste estudo, pelo vínculo de amizade e
confiança criado; por sempre estarem dispostos a realizar avaliações seja qual fosse
o dia ou horário (inclusive sábados à noite). Principalmente ao Pablo Lucatelli, pelo
apoio e confiança, e ao Max e o Fernando, e Paulo pelo interesse e disposição em
ajudar e discutir a relação teoria e prática.
Aos professores e colegas da UFRGS pela amizade e incentivo na
realização deste e de outros estudos que desenvolvemos juntos.
À Universidade Federal de Santa Maria por proporcionar a realização
deste curso de forma gratuita.
A todos que têm contribuído com a minha formação acadêmica e pessoal.
Por fim, àquele que torna todas as coisas possíveis, sempre no tempo
certo, Deus.
vii
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS ............................................................................................... viii
LISTA DE ABREVIATURAS...................................................................................... x
LISTA DE EQUAÇÕES............................................................................................ xii
LISTA DE TABELAS .............................................................................................. xiii
RESUMO..................................................................................................................xiv
ABSTRACT...............................................................................................................xv
1 INTRODUÇÃO .......................................................................................................16
1.1 Contextualização do problema....................................................................................16
1.2 Objetivo geral..............................................................................................................19
1.3 Objetivos específicos ..................................................................................................19
1.4 Justificativa .................................................................................................................20
2 REVISÃO DE LITERATURA..................................................................................21
2.1 Biomecânica do ciclismo.............................................................................................21
2.1.2 Cinemática do ciclismo.........................................................................................22
2.1.3 Cinética do ciclismo..............................................................................................25
2.2 Fisiologia do ciclismo ..................................................................................................32
2.2.1 Consumo máximo de oxigênio .............................................................................33
2.2.2 Simulação de provas em laboratório........................................................................35
3 METODOLOGIA ....................................................................................................36
3.1 Delineamento da pesquisa..........................................................................................36
3.2 Grupo de estudo.........................................................................................................36
3.3 Instrumentos para coleta dos dados ...........................................................................37
3.3.1 Balança-estadiômetro...........................................................................................37
3.3.2 Cicloergômetro SRM ............................................................................................37
3.3.2 Analisador metabólico ..........................................................................................38
3.4 Procedimentos para a coleta dos dados .....................................................................39
3.5 Protocolos...................................................................................................................40
3.5.1 Dia 1 – Teste progressivo máximo (TM)...............................................................41
3.5.2 Dia 2 – 40 km simulados ......................................................................................43
3.6 Procedimentos de análise estatística dos resultados..................................................45
3.7 Limitações metodológicas deste estudo......................................................................46
4 APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS......................................47
4.1 Resultados do teste máximo.......................................................................................47
4.2 Resultados do teste de 40 km simulados....................................................................48
4.2.1 Intensidade e duração..........................................................................................48
4.2.2 Padrão de produção de torque.............................................................................49
4.2.3 Análise do torque em relação à simetria...............................................................57
4.2.4 Análise do torque em relação à dominância .........................................................62
5 CONCLUSÕES E DIREÇÕES FUTURAS .............................................................67
6 REFERÊNCIAS......................................................................................................69
viii
LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1: Movimento característico do membro inferior direito de um ciclista
durante a pedalada, sendo (a) o movimento angular e (b) o movimento linear.........23
Figura 2.2: Desenhos de selins, adaptado de Bressel & Larson (2003). ..................24
Figura 2.3: Representação esquemática do ciclo de pedalada, adaptado de BAUM &
LILI (2003). ................................................................................................................27
Figura 2.4: Forças exercidas no pedal – plano sagital..............................................27
Figura 2.5: Decomposição das forças para análise biomecânica – Plano sagital.....28
Equação 2.1..............................................................................................................28
Equação 2.2..............................................................................................................29
Figura 2.6: Torque produzido durante 40 km contra-relógio simulados em laboratório
– Cortesia do Laboratório de Pesquisa do Exercício da UFRGS. .............................31
Figura 3.1: TEEM 100 e posicionamento da máscara facial.....................................39
Figura 3.2: Ambiente de coleta dos dados................................................................41
Figura 3.3: Protocolo de avaliação para o teste máximo configurado no SRM.........42
Figura 3.4: Protocolo de avaliação para o teste de 40 km configurado no SRM ......43
Figura 3.5: Administração do reposito ......................................................................44
Figura 4.1: (a) Determinação dos picos de torque para o membro direito (D) e
esquerdo (E) e (b) a assimetria entre os picos..........................................................50
Figura 4.2: Torque produzido pelo grupo a cada 5 minutos .....................................52
Figura 4.4: Padrão de torque para o ciclista 1. .........................................................53
Figura 4.6: Padrão de torque para o ciclista 3. .........................................................54
Figura 4.7: Padrão de torque para o ciclista 4. .........................................................54
Figura 4.8: Padrão de torque para o ciclista 5. .........................................................55
Figura 4.9: Comportamento da assimetria entre os picos – médio do grupo............58
Figura 4.10: Comportamento da assimetria entre os picos para o ciclista 1.............59
Figura 4.11: Comportamento da assimetria entre os picos para o ciclista 2.............59
Figura 4.12: Comportamento da assimetria entre os picos para o ciclista 3.............60
Figura 4.13: Comportamento da assimetria entre os picos para o ciclista 4.............61
Figura 4.14: Comportamento da assimetria entre os picos para o ciclista 5.............61
Figura 4.15: Comportamento dos picos em relação ao membro dominante e não
dominante – análise do grupo. ..................................................................................62
ix
Figura 4.16: Comportamento dos picos em relação ao membro dominante e não
dominante para o ciclista 1........................................................................................63
Figura 4.17: Comportamento dos picos em relação ao membro dominante e não
dominante para o ciclista 2........................................................................................64
Figura 4.18: Comportamento dos picos em relação ao membro dominante e não
dominante para o ciclista 3........................................................................................64
Figura 4.19: Comportamento dos picos em relação ao membro dominante e não
dominante para o ciclista 4........................................................................................65
Figura 4.20: Comportamento dos picos em relação ao membro dominante e não
dominante para o ciclista 5........................................................................................66
x
LISTA DE ABREVIATURAS
cm Centímetro (s).
D Membro inferior dominante
dp Desvio-padrão
Fe Força efetiva aplicada ao pedal.
F
i
Força inefetiva aplicada ao pedal.
F
máx
Maior magnitude de força observada (pico de força).
Fr Força resultante aplicada ao pedal.
Fx
Força horizontal aplicada ao pedal, também chamada de força
tangencial.
Fy
Força vertical aplicada ao pedal, também chamada de força
normal.
h
Hora (s).
IE Índice de efetividade.
IP Índice de performance.
kg Quilograma (s)
km Quilômetro(s).
M Média aritmética.
m Metro (s).
ml Mililitro (s).
min Minuto(s).
MTB Ciclismo mountain bike.
ND Membro inferior não dominante.
O
2
Oxigênio.
PDV Pé de vela.
PMI Ponto morto inferior – posição do pedal em 180° do PDV.
PMS Ponto morto superior – posição do pedal em 0° do PDV.
rpm
Rotações do pé de vela por minuto, usada como unidade para a
cadência da pedalada.
s
Segundo (s) – unidade de tempo.
SRM
Schoberer Rad Messtechnik, Cicloergômetro SRM system.
t
40km
Tempo para percorrer 40 km.
T
médio
Torque médio na fase de propulsão.
T
pico
Pico de torque na fase de propulsão.
xi
TM
Teste progressivo máximo.
UFRGS Universidade Federal do Rio Grande do Sul.
UFSM Universidade Federal de Santa Maria.
VCO
2
Volume de dióxido de carbono produzido.
VE Ventilação-minuto (quantidade de ar inspirado em um minuto).
VO
2
Volume de oxigênio consumido.
VO
2
máx
Volume máximo de oxigênio consumido.
W Watts – unidade utilizada para potência.
%VO
2
Percentual do consumo do oxigênio.
xii
LISTA DE EQUAÇÕES
Equação 01: ..............................................................................................................28
Equação 02: ..............................................................................................................29
xiii
LISTA DE TABELAS
Tabela 4.1: Características dos ciclistas do grupo de estudo....................................48
Tabela 4.2: Características da prova simulada quanto ao tempo, intensidade e
cadência. ...................................................................................................................49
Tabela 4.3: Picos de torque durante os 40 km simulados e ângulo para o pico, para o
membro dominante e membro não dominante..........................................................51
Tabela 4.4: Torque médio e o ângulo médio para o pico de torque produzido pelo
membro dominante (D) e não dominante (ND) nos 40 km simulados. ......................51
xiv
RESUMO
Monografia de Especialização em Pesquisa e Ciência do Movimento Humano
Programa de Pós-Graduação em Ciência do Movimento Humano
Universidade Federal de Santa Maria
PRODUÇÃO DE TORQUE NO CICLISMO: ANÁLISE DA SIMETRIA NA
PEDALADA DURANTE 40 km SIMULADOS
Autor: Felipe Pivetta Carpes
Orientador: Prof. Dr. Carlos Bolli Mota
Data e local da defesa: Santa Maria, RS, 17 de dezembro de 2004.
O objetivo deste estudo foi verificar a produção de torque durante 40 km de ciclismo, verificando
também as relações entre simetria na produção de torque, influência do membro dominante e
intensidade do exercício (%VO
2
máx). Um grupo de 5 ciclistas da modalidade mountain bike cross
country (idade média de 24,4 anos, estatura de 1,81 m, massa corporal de 73,48 kg, e VO
2
máx de
55,16 ml.kg
-1
.min
-1
) foi submetido a dois protocolos de avaliação com intervalo de no máximo 48 h,
sendo o primeiro um teste para determinação do consumo máximo de oxigênio em protocolo de
rampa (100 W iniciais com incremento de 25 W.min
-1
), utilizando o cicloergômetro SRM Training
System e analisador de gases Aerosport TEEM 100. O segundo protocolo consistiu na realização de
uma prova simulada de 40 km no cicloergômetro SRM Training System, onde foi analisado o
consumo de oxigênio e o torque propulsivo produzido pelos membros inferiores. O torque foi
analisado durante 10 s, a cada 5 minutos durante os 40 km, sendo assumida como assimetria
diferenças percentuais iguais ou superiores a 10% entre os picos do membro direito e esquerdo. O
tempo médio para percorrer os 40 km foi 62 min 35 s, e a intensidade mantida foi em média
66,33 %VO
2
máx. Os resultados mostram que em relação a simetria na produção de torque, cada
ciclista apresentou uma resposta diferenciada ao protocolo. O torque médio durante os 40 km
apresentou uma correlação de 0,87 com o pico de torque nos 40 km. Com relação à simetria na
produção de torque, os resultados mostraram que os ciclistas possuem características de assimetria,
entretanto, a mesma variou durante os 40 km e entre os ciclistas, não apresentando uma relação
direta com o tempo. A análise do torque propulsivo em relação ao membro dominante (perna de
chute) mostrou que o mesmo apresentou relação com os picos de torque (salvo exceções
observadas), ou seja, seguidamente o pico de torque foi produzido pelo membro dominante. A
intensidade do exercício pareceu não ser um fator limitante para a assimetria, pois foram observadas
diferentes respostas dentre o grupo de estudo. Com isso conclui-se que os ciclistas estudados
desenvolvem torque de maneira assimétrica em diferentes etapas ao longo de um percurso de 40 km,
também essa assimetria apresenta relação com o membro dominante, mas não com a intensidade do
exercício. Para uma melhor compreensão do torque produzido durante a pedalada sugere-se o uso
de pedais instrumentados e a realização de avaliações individualizadas, visto as diferenças
observadas entre os ciclistas.
Palavras-chaves: Ciclismo, SRM Training System, Torque, Simetria.
xv
ABSTRACT
TORQUE PRODUCTION DURING CYCLING: ANALYSIS OF SYMMETRY IN
SIMULATED 40 km
Author: Felipe Pivetta Carpes
Advisor: Prof. Dr. Carlos Bolli Mota
Date and presentation place: Santa Maria, RS, December, 17
th
, 2004.
The aim of this study was verify the torque production in cycling during 40 km, also verifying the
relationships between symmetry of torque, dominant member and intensity of the exercise
(%VO
2
max). A group of 5 mountain bike cross country cyclists (age 24.4 years old, height 1.81 m,
body mass 73.48 kg, and VO
2
max 55.16 ml.kg
-1
.min
-1
) was submitted to two protocols with 48 h of
maximal interval, being the first a test for determination of the maximum oxygen uptake (VO
2
max) in
ramp protocol (start at 100 W with increment of 25 W.min
-1
), using the cyclergometry SRM Training
System and gas analyzer Aerosport TEEM 100. The second protocol consisted in the execution of a
40 km simulated test in the cyclergometry SRM Training System, where the oxygen uptake and
propulsive torque produced by lower limbs was analyzed. The torque was analyzed during 10 s, to
every 5 minutes during the 40 km course, being assumed the percentile differences equal or superiors
at 10% among the peaks of the right and left member as asymmetry. The average time to the 40 km
was 62 min 35 s, and the average intensity was 66.33%VO
2
max. For the torque, the results show that
each cyclist presented a differentiated answer to the protocol. The average torque during the 40 km
presented a relationship with the torque peak in the 40 km (r = 0.87). With relationship to the
symmetry in the propulsive torque, the results show that the cyclists have asymmetry, however, this
situation varied during the 40 km and among the subjects, not presenting a pattern defined. The
analysis of the propulsive torque in relation to the dominant member (kick leg) it showed that the same
presented a relationship with the torque peak, e. g., the torque peak was produced by the dominant
member in the majority cases. The intensity of the exercise doesn’t be a factor determinant for the
asymmetry, because different answers were observed the study group. In summary, the studied
cyclists develop torque in an asymmetric way in different stages along a course of 40 km, that’s
asymmetry is related to the dominant member and nor the intensity of the exercise. For a best
understanding of the torque production during pedaling, suggests the use of instrumented pedals and
the accomplishment of individualized evaluations because the differences observed among the
subjects.
Keywords: Cycling, SRM Training System, Torque, Symmetry.
16
1 INTRODUÇÃO
Neste capítulo, após a contextualização do tema abordado por este estudo,
está apresentada a formulação do problema de pesquisa, seguido pelos objetivos
traçados, justificativa e motivação para o desenvolvimento deste estudo.
1.1 Contextualização do problema
A partir da década de 70, foi observado um grande aumento na produção do
conhecimento ocorreu nas ciências do esporte e do exercício. Novas teorias no
treinamento e na preparação de atletas começaram a surgir e a aliança com o
avanço tecnológico permitiu o melhor entendimento do desempenho humano bem
como sua adaptação ao estresse do exercício. Com isso pode-se, então, começar a
melhor compreender de que forma o exercício interfere na vida humana (FARIA &
CAVANAGH, 1978).
Nesse contexto o ciclismo vem se revelando um esporte cada vez mais
exigente, tanto para os atletas como também para técnicos e fornecedores de
equipamentos especializados. Além disso, a atividade de pedalar vem sendo
constantemente utilizada em práticas de reabilitação, principalmente devido à
possibilidade de controle da carga imposta ao aparelho locomotor (GARRICK &
WEBB, 1999).
De acordo com TOO (1990), a evolução da bicicleta tornou seu projeto e
fabricação cada vez mais influenciada por detalhes, aonde engenheiros e
pesquisadores do esporte vêm atuando em conjunto na busca de um desenho cada
vez melhor, pois se chegou a um consenso que não basta apenas uma
17
aerodinâmica perfeita. É preciso, ainda, uma evolução na capacidade fisiológica e
biomecânica do atleta de forma simultânea com a do equipamento. Hoje, os diversos
modelos e a atualização quase que constante da geometria de equipamentos
confirmam o proposto por TOO.
De acordo com as conclusões dos estudos realizados por BURKE (2003), o
atleta de ciclismo é exigido em intensidades quase máximas durante seus
treinamentos e competições o que corrobora para que este esporte seja um vasto
campo para pesquisa relacionada ao desempenho humano.
Isso serve principalmente a biomecânicos e fisiologistas do exercício, pois a
interação ciclista-bicicleta é afetada por fatores biomecânicos, tais como ajustes
geométricos da bicicleta, posição do corpo, diferentes tipos de acessórios, e fatores
fisiológicos, dentre eles, intensidade do exercício, nutrição e capacidade aeróbica
(COYLE, FELTNER, KAUTZ et al, 1991), principalmente no ciclismo competitivo,
onde ciclistas profissionais mantêm grande produção de potência, e
consequentemente altas intensidades, ao longo das provas (CHAVARREN &
CALBET, 1999).
Para competir em provas de longa distância e duração, ciclistas profissionais
devem possuir valores de consumo de oxigênio e limiar de lactato altos, para
conseguir manter exercícios prolongados com intensidades superiores a 70% do
consumo máximo de oxigênio (FERNANDEZ-GARCIA, TERRADOS, PÉREZ-
LANDALUCE et al, 2000; NEUMAYER, PFISTER & MITTERBAUER et al, 2002).
Estas provas apresentam características especiais, tais como manutenção
de altas cadências (LUCIA, HOYOS & CHICHARROS, 2001), maiores picos de
torque, com diminuição do torque producente ao longo da fase de recuperação
(SANDERSON & BLACK, 2003), depleção dos estoques de glicogênio e decorrente
18
fadiga (LEPERS, MAFFIULETTI & ROCHETE et al, 2002). Percebe-se também que,
nessas provas, a característica de andar em pelotões ajuda os atletas menos
preparados a manter o desempenho devido aos benefícios da perseguição
(ACKLAND & BUTLER, 2001).
Durante a prática do ciclismo os pedais com clipes provêm muitas vantagens
(CAPMAL & VANDERWALLE, 1997; HINTZY, BELLI & GRAPPE et al, 1999) e
espera-se que as forças transmitidas aos pedais apresentem uma proporcionalidade
quando se comparar o torque produzido pelo membro inferior direito e pelo membro
inferior esquerdo. Embora a situação ideal seja de simetria nessa produção de força,
alguns estudos mostraram que as assimetrias têm se mostrado freqüentes (SMAK,
NEPTUNE & HULL, 1999; GREGOR, 2000).
Observa-se que estes estudos avaliaram a simetria na produção de torque e
força em protocolos especiais, de esforço máximo, diferentes cadências ou períodos
curtos de exercício. Sabe-se também que provas de ciclismo prolongado são
possuidoras de características aeróbicas e anaeróbicas nas quais o tempo de
exercício e a conseqüente fadiga neuromuscular podem exercer influência sobre
diversas variáveis do desempenho no ciclismo (COYLE, FELTNER & KAUTZ, 1991;
MILLET, MILLET & LATTIER et al, 2003; LEPERS, MAFFIULETTI, ROCHETTE et
al, 2002; PASSFIELD & DOUST, 2000).
Dentre os estudos analisados não foram encontradas referências ao
comportamento da produção de torque em cada um dos membros inferiores em uma
situação mais próxima da realidade, como durante o ciclismo em provas que
envolvam um tempo prolongado em situação próxima a realidade enfrentada em
treinamentos e competições, como provas de 40 km.
19
Haja vista que o torque é uma importante variável da técnica de pedalada e
seu comportamento pode fornecer parâmetros para determinação do desempenho
do atleta, torna-se importante o conhecimento de padrões e sua relação com o
exercício, buscando conhecer mais dados sobre sua resposta ao exercício
prolongado e suas relações com fatores individuais, tais como a dominância de
membros. Com base nestes argumentos, formulou-se a seguinte situação problema:
“Como se comporta a produção de torque e a simetria na pedalada
durante 40 km de ciclismo?”
1.2 Objetivo geral
O objetivo geral deste estudo é verificar se existem variações na produção
de torque e sua simetria durante uma prova de 40 km simulada, no formato contra-
relógio.
1.3 Objetivos específicos
Quantificar o torque produzido pelo membro inferior direito e membro
inferior esquerdo em ciclistas durante 40 km de ciclismo simulado;
Verificar se existe influência do membro inferior dominante sobre a
produção de torque;
Verificar se existe simetria na produção de torque pelos membros
inferiores durante 40 km de ciclismo simulado;
20
Verificar se a produção e simetria de torque é influenciada pela
intensidade de esforço mantida durante 40 km de ciclismo simulado;
1.4 Justificativa
A popularidade do ciclismo vem aumentando no Brasil, trazendo um maior
interesse pela prática do esporte e uma maior atenção dos pesquisadores e
incentivadores, principalmente após a boa atuação de ciclistas brasileiros no
Pan Americano de Santo Domingo em 2003, a participação da equipe brasileira nos
Jogos Olímpicos de Atenas em 2004 e a confirmação de uma das etapas da Copa
do Mundo de Mountain Bike no Brasil, em 2005.
Durante provas de longa duração, diversas alterações são reportadas pela
literatura, porém, não se encontrou estudos que tenham analisado a produção de
torque durante um exercício que simule competição, tampouco estudos que
investiguem a simetria de produção de torque e relações com dominância de
membros.
Os dados obtidos fornecem parâmetros para a análise do desempenho e a
influência do tempo de exercício sobre a simetria na produção de torque propulsivo,
bem como a relação entre membro dominante e não dominante. Com isso, um maior
conhecimento sobre as respostas humanas ao estímulo do exercício pôde ser
discutido.
A partir deste estudo, inclui-se na literatura científica uma questão que até o
momento parece não ter sido investigada.
21
2 REVISÃO DE LITERATURA
Neste capítulo está apresentada a revisão de literatura sobre diversos
temas referentes ao esporte ciclismo. Optou-se por abordar não somente aspectos
relacionados à produção de torque, mas também outras variáveis biomecânicas
comumente encontradas na literatura. Com relação à fisiologia do exercício, optou-
se por uma breve abordagem acerca do consumo máximo de oxigênio e realização
de provas simuladas em laboratório.
2.1 Biomecânica do ciclismo
O ciclismo esportivo, de alto rendimento e preocupações diversas, que vão
desde a posição tomada pelo atleta na bicicleta, até componentes como pedais,
freios, selim, pneus, entre outros, tem na pesquisa científica fatores focalizados
como as respostas para as alterações na carga de trabalho e/ou na produção de
energia, efeitos da posição do corpo e configuração do quadro sobre o desempenho
(GREGOR, 2000).
Para a aplicação no objetivo de melhora da condição aeróbica, a bicicleta
deve ter conforto, segurança e habilidade para regular a resistência (produzida pelas
diferentes relações de marchas), acomodando uma escala de exigências individuais
amplas. Com isso, percebe-se que o ciclismo, de acordo com FARIA & CAVANAGH
(1978), é extremamente dependente de aspectos mecânicos do corpo humano e da
bicicleta, que agem em conjunto corroborando a prática.
22
Os estudiosos da área da biomecânica do esporte procuram entender e
explicar os fenômenos que promovem a interação ciclista-bicicleta, visto que a
biomecânica aplicada ao esporte estuda os movimentos no processo do exercício
físico e também analisa as ações motoras do esportista como um sistema de
movimentos ativos reciprocamente relacionados (DONSKOI & ZATSIORSKY, 1988).
2.1.2 Cinemática do ciclismo
A discussão de modelos para a cinemática do membro inferior durante o
ciclismo geralmente enfoca o movimento rítmico de flexões, extensões, aduções e
abduções alternadamente dos membros inferiores, (RUBY, HULL, & HAWKINS,
1992; GREGERSEN & HULL, 2003; CHAUDHARI, DYRBY, & ANDRIACCHI, 2004),
operando em alguma escala “ótima” de movimento, projetada para produzir o
máximo de benefício partindo das propriedades mecânicas dos músculos
envolvidos, como exemplo, os músculos esqueléticos dos segmentos inferiores
utilizados para gerar potência e movimentar a bicicleta (GREGOR, 2000). O
movimento característico do membro inferior direito de um ciclista durante um ciclo
de pedalada é apresentado na figura 2.1.
23
(a) (b)
Figura 2.1: Movimento característico do membro inferior direito de um ciclista durante a
pedalada, sendo (a) o movimento angular e (b) o movimento linear.
GREGOR (2000) reitera ainda que, ao se fazer um levantamento de
pesquisas sobre a cinemática do ciclismo, nota-se que a maioria dos autores
considera apenas movimentos no plano sagital, de flexão e extensão do joelho e de
flexão plantar e dorsal do tornozelo. Recentemente (2004), DIEFENTHAELER
concluiu com avaliações de diferentes posições de selim, que a articulação do
tornozelo parece ser a mais influenciada por esse tipo de situação, sendo o tronco,
quadril e joelho articulações pouco afetadas em suas características cinemáticas.
Outra aplicação da cinemática é encontrada em um estudo acerca das
diferentes posições de apoio no guidom, de autoria de GRAPPE, CANDAU, BUSSO
et al (1998), o qual propõe que as diferenças entre a posição vertical, inclinada e
aerodinâmica podem ser explicadas pela diferença no ângulo do quadril. Os autores
ainda colocam que mudanças no “seat tube angle”, ou, ângulo de inclinação do
selim, podem causar mudanças no ângulo de flexão plantar do tornozelo, bem como
mudanças na posição do membro inferior em relação ao eixo do pé de vela,
mudanças estas que podem alterar a aplicação das forças durante a pedalada.
24
Em 2004, DIEFENTHAELER estudou os efeitos de mudanças na posição do
selim sobre a cinemática do membro inferior em ciclistas de elite, buscando traçar
relações entre a posição adotada pelo ciclista em treinamentos e competições,
denominada pelo autor de “posição de referência” e mudanças de 1 cm na posição
do selim (mais acima, abaixo, à frente e para trás), verificando que a posição
comumente adotada pelo ciclista parece realmente ser a mais eficiente.
Estudando diferentes modelos de selim, BRESSEL & LARSON (2003),
analisaram as mudanças nos ângulos do tronco e pelve em conjunto com o conforto
percebido por ciclistas decorrente do uso de três tipos de selim (figura 2.2), testando
a hipótese de que a mudança nestes ângulos acarreta mudanças na distribuição do
peso sobre o guidão, o que pode influenciar as cargas na coluna e ao períneo.
Como os ciclistas pedalam inclinados à frente com as mãos apoiadas ao
guidom, uma pressão considerável é aplicada ao períneo anterior. Os resultados
deste estudo evidenciam que os desenhos dos selins voltados à diminuição da
pressão no períneo anterior influenciam a posição do ciclista na bicicleta,
especificamente, o selim com corte parcial parece ser o mais confortável.
Figura 2.2: Desenhos de selins, adaptado de Bressel & Larson (2003).
A partir dessas análises, os deslocamentos, velocidades e acelerações da
coxa, perna e pé, parecem ser mais afetadas pela cadência e pela configuração da
25
bicicleta, como por exemplo, a altura e posição para frente ou para trás do selim,
comprimento do pé de vela e posição do pé sobre o pedal. Com relação aos
segmentos superiores do corpo, a inclinação do tronco parece exercer pouco efeito
sobre a cinemática do membro inferior (GREGOR, 2000).
Nos últimos anos, tem-se dado maior importância à característica
tridimensional da pedalada, onde se encontram, por exemplo, informações sobre
rotações da tíbia sobre seu eixo e translação do joelho no plano frontal, sendo este
alvo de estudos que apontam que o joelho pode se mover até 6 cm no plano frontal
durante um ciclo da pedalada (RUBY, HULL & HAWKINS, 1992), bem como sofrer
influência da intensidade do exercício (CARPES, ROSSATO, dos SANTOS et al,
2004).
A cadência de pedalada é caracterizada pelo número de revoluções
completas que o pé de vela completa em um minuto (rpm). Com relação à cadência
de pedalada preferida por ciclistas, LUCIA, HOYOS & CHICHARRO (2001),
analisaram a cadência desenvolvida por ciclistas durante as provas do Giro d’Itália,
Tour de France e Vuelta a España. Durante trajetos de 50 km e 190 km no plano os
ciclistas desenvolveram uma cadência média de 90 rpm. Em contraste, nas subidas
a cadência preferida foi em média de 70 rpm, bem mais econômica. Apesar das
cadências maiores que 90 rpm não serem as mais econômicas, elas são as
preferidas por ciclistas.
2.1.3 Cinética do ciclismo
Para uma análise do ponto de vista biomecânico cinético no ciclismo, se faz
de interesse uma ótima integração entre ciclista e bicicleta por meio da
26
compreensão de forças externas e interativas partindo da bicicleta e que agem sobre
o ciclista, sendo as principais as forças que agem no selim, guidom e pedal. A
literatura científica apresenta vários estudos que consideram as forças atuantes no
pedal como objeto de estudo, visto que a maior energia para o movimento é gerada
pelos membros inferiores e transmitida à bicicleta pelo pedal. Já estudos que
envolvam as forças atuantes no guidom e selim são mais escassos.
Em estudo acerca das forças geradas no guidom e selim, SODEN &
ADEYEFA (1979), se interessaram em avaliar a resistência e o desempenho dos
quadros de bicicleta. Para alcançar esse objetivo fizeram medições de forças no
guidom, no selim e nos pedais, durante a partida, a subida e a nível normal (terreno
sem inclinação) no ciclismo.
Os autores descreveram “puxadas” no guidom realizadas com uma força
equivalente a 64% do peso corporal do ciclista, com assimetrias nas forças
exercidas pelos braços que compensam as cargas alternadas aplicadas aos pedais
no esforço para iniciar o movimento da bicicleta durante o ciclo de pedalada.
No ciclo de pedalada existem duas fases, a primeira, denominada como a
fase de potência, corresponde ao intervalo de 0º a 180º da posição do pé de vela
(PDV), e a fase de recuperação ao intervalo de 180º a 360º (figura 2.3). A posição
do pé de vela em 360º determina o ponto máximo superior (PMS), já a posição em
180º é o ponto máximo inferior (PMI). Comumente o PMS é adotado como ponto de
início e fim de um ciclo de pedalada.
27
Figura 2.3: Representação esquemática do ciclo de pedalada, adaptado de BAUM & LILI
(2003).
A orientação das forças aplicadas aos pedais é parte da técnica de
pedalada de ciclistas de elite (GROOT, WELBEGEN & CLIJSEN et al, 1994), sendo
também uma importante variável para o treinamento no ciclismo, pois de acordo com
COYLE, FELTNER, KAUTZ et al (1991), alterações na técnica de pedalada podem
contribuir para melhorar o limiar de lactato e o desempenho em treinamento
contínuo. As principais forças estudadas no pedal são: a força resultante aplicada ao
pedal (Fr), a força vertical ou normal (Fy) e a força horizontal ou tangencial (Fx), que
são ilustradas na figura 2.4.
Figura 2.4: Forças exercidas no pedal – plano sagital
28
As componentes decompostas em função de ângulos do pedal e pé de vela
levam a um modelo biomecânico para o estudo das forças. Para este tipo de estudo
é adicionada às forças descritas anteriormente mais duas, a componente de força
efetiva (Fe), geradora do torque propulsivo e que corresponde a componente da Fr
que atua perpendicularmente ao pé de vela e a componente Fi, denominada de
força inefetiva que atua no sentido do pé de vela, não contribuindo para o
movimento rotatório. As componentes da Fe e Fi são ilustradas na figura 2.5.
Figura 2.5: Decomposição das forças para análise biomecânica – Plano sagital
A força efetiva é uma variável importante frente a estudos biomecânicos do
ciclismo, pois a partir dela e da força resultante (Fr), pode-se calcular a efetividade
ou índice de efetividade (IE), que é definido no plano sagital como a razão entre a
força efetiva e a força resultante aplicada ao pedal (equação 2.1), DAVIS & HULL
(1981), mostrando com isso o quanto o atleta é eficiente na produção de torque
(FARIA, 1992).
( )
( )
∫
∫
α⋅α
α⋅α
=
360
0
360
0
dFr
dFe
IE
Equação 2.1
29
Além do índice de efetividade, DAVIS & HULL (1981) propuseram outra
forma de análise da técnica de pedalada por meio das forças aplicadas aos pedais,
denominada como índice de performance (IP), que representa a razão entre a força
efetiva e a máxima força gerada pelo ciclista (equação 2.2).
máx
e
F
F
IP =
Equação 2.2
Estudando o efeito do exercício prolongado de ciclismo, SANDERSON &
BLACK (2003), analisaram as forças aplicadas ao pedal e a cinemática das
articulações do quadril, joelho e tornozelo durante os três minutos iniciais e finais de
um teste de esforço máximo. Os ciclistas estudados apresentaram uma menor
efetividade durante a fase de recuperação, o que parece ter influenciado o aumento
do pico de torque no final do teste, possivelmente devido à resistência do membro
oposta durante a fase de recuperação.
GREGOR (2000) coloca que o pico de força perpendicular à superfície do
pedal, ou seja, a força normal é de aproximadamente 60% do peso corporal do
indivíduo, sendo essa porcentagem semelhante para todos os ciclistas, desde que
por um período consistente, dificilmente excedendo o peso do ciclista, a menos que
ele se apóie no guidom.
O mesmo autor explica que embora os ciclistas freqüentemente sintam que
estão puxando o pedal durante a recuperação, a puxada do pedal de fato é rara.
Segundo GREGOR (2000), puxar o pedal não é essencial para uma técnica eficiente
de pedalada no ciclismo, e os ciclistas competitivos reservam essa ação para
subidas e arrancadas (também chamadas entre os atletas de “sprints”). O autor
30
afirma ainda que a simetria de força na pedalada seja rara, e serão encontradas
constantemente assimetrias entre os membros na força aplicada ao pedal.
No estudo de ÁLVAREZ & VINYOLAS (1996), o valor do pico de força
perpendicular à superfície do pedal foi de aproximadamente 74% do peso corporal
do indivíduo. Valores superiores ao peso corporal do ciclista foram encontrados por
GREGOR, BROKEN & RYAN (1991), onde a magnitude da força vertical alcançou
cerca de 70% acima do peso corporal.
O estudo de ERICSON & NISELL (1988), propõe que a força efetiva, tem seu
maior valor próximo aos 90º do pé de vela, isto porque ela relaciona-se com a
distância horizontal entre o pedal e o pé de vela, ou seja, o braço de força
representado pelo comprimento do pé de vela.
A magnitude e a orientação dessas forças no pedal se alteram
constantemente durante todo o ciclo da pedalada, conforme a mudança nas
posições dos membros inferiores. Como conseqüência, o estudo da pedalada em
uma abordagem tridimensional torna-se bastante complexa. Com esse tipo de
análise, RUBY, HULL & HAWKINS (1992), indicam que uma carga em varo é
aplicada ao joelho durante a fase de potência na propulsão.
Na fase de propulsão, a resultante das forças no pedal é medial,
aproximando-se de uma linha vertical e na fase de recuperação, no momento em
que as forças de reação no pedal são baixas, estas aparecem laterais ao joelho,
assim o vetor força é medial ao joelho durante a fase de potência, sendo afetada
pela altura do selim e, em geral, lateral ao joelho durante a recuperação. A figura 2.6
mostra o gráfico do torque produzido pelo membro inferior direito de um ciclista no
início e no final de um exercício simulado de 40 km contra-relógio.
31
Figura 2.6: Torque produzido durante 40 km contra-relógio simulados em laboratório –
Cortesia do Laboratório de Pesquisa do Exercício da UFRGS.
O torque produzido é o principal responsável pela produção de potência. De
acordo com COYLE, FELTNER, KAUTZ et al (1991), ciclistas de elite preocupam-se
em produzir grandes torques durante a fase propulsiva e não se preocupam tanto
com o torque producente (torque positivo) na fase de recuperação.
As assimetrias na produção de torque não são raras (GREGOR, 2000). Para
SMACK, NEPTUNE & HULL (1999), a análise da simetria na pedalada é importante
por diversas razões, tais como, prevenção de lesões, comportamento das cargas
aplicadas às articulações e influência do membro dominante. Neste estudo acerca
da assimetria na potência produzida (que está relacionada ao torque), os resultados
indicam que embora a assimetria na pedalada ocorra, nem sempre ela é relacionada
ao membro dominante (perna de chute) sic, além do que os valores apresentam-se
bastante flutuantes, variando de 3% para as forças e de 3 a 15% para o trabalho
produzido (RUBY, HULL & HAWKINS, 1992).
A distribuição de pressão dentro da sapatilha é outro tema de estudo
interessante, mas até o momento pouco investigado. Em 2000, SANDERSON,
HENNIG & BLACK relataram que atletas pedalando em diferentes cadências e
32
diferentes potências apresentaram as maiores pressões localizadas no primeiro
metatarso e hálux, sendo estas influenciadas pela força aplicada ao pedal.
Os autores ressaltam também que essa distribuição de pressão pode não
estar relacionada com o treinamento, mas sim com uma relação intrínseca entre o
pé, o calçado e o pedal. A característica rígida dos solados das sapatilhas de
ciclismo contribui para uma melhor distribuição da pressão, mas mesmo nos solados
mais rígidos os maiores valores concentram-se nas regiões das cabeças dos
metatarsos (SANDERSON & HENNIG, 1993).
2.2 Fisiologia do ciclismo
A fisiologia do exercício estuda como as estruturas e funções do corpo
humano são alteradas quando exposto a episódios agudos e crônicos de exercício.
A fisiologia do esporte aplica os conceitos da fisiologia do exercício ao treinamento
de atletas e à melhora do desempenho esportivo. Frequentemente torna-se difícil
fazer distinções entre a fisiologia do exercício e a fisiologia do esporte, por essa
razão as duas são consideradas em conjunto (WILMORE & COSTILL, 1999).
O ciclismo competitivo, em trilha ou em estrada, é um esporte
fisiologicamente exigente. Tipicamente, as provas se escalonam de uma corrida de
velocidade com duração de aproximadamente dez segundos até o Tour de France, a
prova mais famosa do ciclismo, que dura vinte e três dias. Entre esses extremos,
existe uma gama inteira de eventos individuais, emparelhados e em grupo.
Essa vasta escala de distâncias competitivas resulta em atletas que se
especializam em eventos específicos com semelhantes exigências de energia
33
metabólica. Em provas ciclísticas, o ciclista apresenta tipicamente baixa gordura
corporal, alta consumo máximo de oxigênio, boa capacidade anaeróbica e forte
musculatura de membro inferior. Desse modo, as principais variáveis fisiológicas
estudadas são o consumo máximo de oxigênio (VO
2
máx), o limiar anaeróbico, a
economia de movimento, a freqüência cardíaca, os tipos de fibra muscular e a
mecânica muscular do membro inferior (BURKE, 2003; FARIA, 1992).
2.2.1 Consumo máximo de oxigênio
Durante o exercício, o gasto energético pode ser estimado pelo consumo do
oxigênio (VO
2
). O consumo máximo de oxigênio (VO
2
máx) é definido por FARIA
(1992), como a quantia máxima de O
2
que um indivíduo pode usar durante trabalho
realizado ao nível do mar.
O VO
2
máx é considerado o melhor indicador da capacidade de resistência
cardiorrespiratória e do condicionamento aeróbico, caracterizando a efetiva
integração do sistema nervoso, cardiopulmonar e sistemas metabólicos. Como as
necessidades individuais de energia variam com o tamanho corporal, o VO
2
máx
geralmente é expresso em relação ao peso corporal (ml.kg
-1
.min
-1
), o que permite
comparações mais precisas entre indivíduos de tamanhos diferentes (DAY,
ROSSITER & COATS et al, 2003; WILMORE & COSTILL, 1999).
Os valores médios para o consumo máximo de oxigênio para ciclistas
masculinos de elite se escalonam de 67,1 a 77,4 ml.kg
-1
.min
-1
, e a média para
ciclistas femininas é 61 ml.kg
-1
.min
-1
, embora isso, estudos sugerem que o papel do
VO
2
máx pode ser menos importante do que a experiência em ciclismo competitivo
(BURKE, 2003).
34
Dentre os protocolos utilizados em laboratório para a determinação do
VO
2
máx de ciclistas (tipicamente divididos em protocolos de escada – grandes
incrementos em longos intervalos – e protocolos de rampa – pequenos incrementos
em curtos intervalos), o estudo de AMANN, SUBUDHI & FOSTER (2004), mostrou
que não ocorrem diferenças estatisticamente significativas no VO
2
máx entre os
diferentes protocolos, já a potência produzida difere, sendo maior em protocolos de
rampa.
No ciclismo, FARIA (1992), propõe que o consumo de oxigênio consiste de
três componentes: (a) aquele necessário para manter a posição do corpo na
bicicleta e manter o trabalho fisiológico; (b) aquele necessário para mover os
membros durante o padrão de movimento da pedalada, e (c) aquele necessário para
manter a carga resistiva.
Estudo publicado por LUCIA, HOYOS & SANTALA (2002), propôs que
ciclistas de alto nível, competidores profissionais em provas de estrada, têm exibido
notável adaptação fisiológica ao esforço, tal como habilidade para desempenhos de
cerca de uma hora a quase 90% do seu VO
2
máx ou uma grande resistência à fadiga
de suas unidades motoras lentas.
Os autores propõem ainda que os resultados reflitam uma das maiores
adaptações ao ciclismo de estrada em atletas profissionais, a capacidade de
eficiência mecânica em altas intensidades, o que pode ser explicado pelo nível de
desempenho. Isso sugere que a grande eficiência em atletas profissionais contribui
para a habilidade de manter altas cargas de trabalho por longos períodos como
400 W de potência durante uma hora.
No ciclismo mountain bike, realizado em trilhas com terrenos irregulares, a
prova de cross-country é a mais popular, sendo esporte olímpico desde 1996.
35
IMPELLIZZERI, SASSI, RODRIGUEZ-ALONSO et al (2002) em estudo com 17
ciclistas especialistas em cross-country ressaltam valores para VO
2
máx de 75,2
ml.kg
-1
.min
-1
e pico de potência em torno de 367 W.
Os resultados apresentados pelos autores sugerem que as competições de
cross-country apresentam intensidades maiores que as provas de estrada. Isso pode
ser facilmente percebido pela curta duração de competições cross-country quando
comparadas a provas de estrada.
2.2.2 Simulação de provas em laboratório
Para a realização de provas simuladas em laboratório, o exercício de
ciclismo em cicloergômetros têm sido os instrumentos mais utilizados para
avaliações biomecânicas e fisiológicas, principalmente pela fácil calibração e
possibilidade do uso dos acessórios do próprio atleta, bem como os rolos
estacionários e ciclossimuladores, que permitem uma avaliação mais próxima à
realidade das provas, com o ciclista utilizando a sua própria bicicleta.
De acordo com GARDNER, STEPHENS, MARTIN et al (2004),
ciclossimuladores como o SRM Training System são fidedignos e indicados para
avaliações em laboratório e pista, desde que seguidas as instruções de calibração e
utilização fornecidas por seus fabricantes. As simulações de provas ciclísticas em
laboratório com uso de cicloergômetros vêm sendo descritas há algum tempo pela
literatura (COYLE, COGGAN & HOPPER et al, 1988 e COYLE, FELTNER & KAUTZ
et al, 1991), como bons métodos para a avaliação do desempenho atlético em
provas.
36
3 METODOLOGIA
Neste capítulo estão descritos todos os procedimentos metodológicos
realizados no decorrer das avaliações que forneceram os dados para a realização
deste estudo.
3.1 Delineamento da pesquisa
Este estudo caracterizou-se como descritivo, de corte transversal, pois
descreveu as alterações nas variáveis analisadas durante um percurso simulado de
40 km de ciclismo no formato contra-relógio.
3.2 Grupo de estudo
O grupo de estudo foi constituído por 05 ciclistas do sexo masculino, atletas
de mountain bike, na faixa etária dos 18 aos 25 anos, com experiência superior a 5
anos de prática.
Os ciclistas foram convidados intencionalmente, sendo que o requisito para
participação no estudo foi participar das etapas do Campeonato Gaúcho de Ciclismo
Cross Country 2004.
37
3.3 Instrumentos para coleta dos dados
A seguir são descritos os instrumentos utilizados para a coleta e
processamento dos dados coletados neste estudo.
3.3.1 Balança-estadiômetro
A massa corporal e a estatura dos ciclistas foram aferidas por meio de uma
balança-estadiômetro da marca Wellmy
®
, com resolução de 0,1 cm e 0,1 kg na
leitura. Os dados foram registrados simultaneamente à aferição em uma planilha
eletrônica (Microsoft Excel 2000).
3.3.2 Cicloergômetro SRM
Todos os protocolos de avaliação foram realizados utilizando-se o
cicloergômetro Schoberer Rad Messtechnik, SRM Training System
®
(SRM - Science,
Welldorf, Germany- www.SRM.de), previamente validado para as medidas
realizadas neste estudo (BALMER, DAVIS, COLEMAN et al, 2000; MARTIN,
MILIKEN, COBB et al, 1998). O SRM possibilita a avaliação de importantes variáveis
do desempenho, tais como torque, potência, cadência, freqüência cardíaca, tempo
de exercício, velocidade e distância percorrida, bem como possibilita a adaptação de
acessórios do atleta, dentre eles guidom, selim e pedais além de ajustes
geométricos para selim, guidom e pé de vela.
Para isso, o SRM possui um microcomputador acoplado ao guidom, o
Powercontrol IV, que adquire, mostra e armazena os dados. Desse
38
microcomputador, um cabo serial foi conectado a um computador Celeron 64 MHz,
onde através do Software SRMwin os valores de potência, cadência, velocidade,
temperatura e distância percorrida foram adquiridos continuamente a cada
0,5 segundo durante as avaliações. Com o software, diversas análises podem ser
feitas com os dados os quais podem ser também exportados para outros softwares
como planilhas eletrônicas e pacotes estatísticos.
Através do Software Ptnews, o torque gerado pelo ciclista pode ser
adquirido durante intervalos de 1 a 30 segundos, de acordo com o objetivo da
avaliação. Os dados deste programa são gravados em arquivos de texto e podem
ser exportados para planilhas de trabalho e pacotes estatísticos. Os dados gravados
pelo Ptnews são transmitidos a um computador através da porta paralela, e
apresentados quase em tempo real (com uma defasagem de tempo, cerca de 1
segundo).
3.3.2 Analisador metabólico
As variáveis ventilatórias foram mensuradas pelo ergoespirômetro
AeroSport TEEM 100
®
Metabolic Analise System, previamente validado para estes
objetivos (NOVITSKY, KATCH, SEGAL, 1995).
Este aparelho permitiu a análise dos valores de trocas gasosas, fornecendo
valores de consumo de oxigênio (VO
2
), produção de gás carbônico (VCO
2
),
coeficiente respiratório (RQ), ventilação (VE) entre outras variáveis respiratórias. O
avaliado usou uma máscara facial conectada ao equipamento tanto em repouso,
39
exercício e recuperação durante as avaliações. O TEEM 100 e a máscara facial são
representados na figura 3.1.
Figura 3.1: TEEM 100 e posicionamento da máscara facial.
3.4 Procedimentos para a coleta dos dados
Previamente ao período de coleta dos dados os ciclistas intencionalmente
convidados assinaram um termo de consentimento informado dos procedimentos,
concordando com o uso dos resultados em trabalhos científicos. Após esta etapa, os
horários para as visitas e avaliações no Laboratório de Fisiologia do Exercício e
Performance Humana da UFSM foram agendados. Neste momento os atletas foram
questionados quanto a sua dominância de membro inferior, relacionada à perna de
chute, de acordo com o protocolo de SMAK, NEPTUNE, HULL (1999).
Para aumentar a fidedignidade da prova simulada os ciclistas realizaram
alguns testes similares no laboratório nas semanas precedentes a avaliação da
prova simulada, a fim de familiarização com o SRM, conforme indicado por
LAURSEN, SHING, JENKINS (2003).
Antes do início das avaliações os protocolos e objetivos foram explicados
aos ciclistas. Porém, não foi dito aos ciclistas que a principal variável analisada seria
40
a produção de torque e a sua simetria, a fim de evitar que os atletas alterassem sua
técnica de pedalada em razão da avaliação.
3.5 Protocolos
Foram realizados dois protocolos para a avaliação dos ciclistas, realizados
em intervalos de até 48 h em dois dias. Nestes dois dias, os ciclistas compareceram
ao Laboratório de Fisiologia do Exercício e Performance Humana do CEFD / UFSM
no horário agendado previamente. O SRM foi ajustado pelo atleta de acordo com as
dimensões de sua bicicleta. Como os atletas já conheciam o equipamento este
procedimento foi realizado rapidamente.
No dia prévio a avaliação recomendou-se aos ciclistas reduzirem suas
cargas de treinamento e manter uma dieta normal. No dia das avaliações os atletas
trouxeram seus pedais e demais acessórios que julgaram necessários para que os
mesmos fossem acoplados ao cicloergômetro.
Por preferência comum entre todos os ciclistas, foi utilizado o mesmo tipo de
pedal com clipe (Shimano SPD) e o mesmo comprimento de pé de vela (175 mm).
O ambiente de coleta dos dados junto ao laboratório é apresentado na
figura 3.2.
41
Figura 3.2: Ambiente de coleta dos dados
3.5.1 Dia 1 – Teste progressivo máximo (TM)
No primeiro dia de avaliação, os ciclistas foram submetidos a um teste
progressivo máximo (TM), seguindo um protocolo semelhante ao utilizado por
HOLDEN, KIMBERLEY, ALLEN (2000) para avaliar ciclistas de mountain bike, e
também por LUCIA, PARDO, DURÁNTEZ et al (1998) para avaliar ciclistas de
estrada. Este tipo de protocolo já foi descrito na literatura como indicado para
comparações com o desempenho em 40 km (AMMAN, SUBUDHI, FOSTER, et al,
2004). O objetivo deste teste foi determinar o consumo máximo de oxigênio e a
produção de potência máxima para cada atleta.
Computador de
aquisição
Cicloergômetro SRM
Analisador de gases
TEEM 100
Avaliação em
andamento
42
A temperatura da sala foi mantida entre 20°C e 24°C. Após um período de 3
minutos em repouso, com o ciclista sentado, o mesmo se posicionou no SRM e o
teste foi iniciado, seguindo um modelo de rampa, com carga inicial de 100 W,
seguida de incrementos de 25 W a cada minuto até a exaustão voluntária máxima.
Durante o teste, os ciclistas foram encorajados a manter uma cadência entre 95 e
110 rpm.
Neste teste, o comportamento do VO
2
, foi analisado e armazenado a cada
20 s pelo TEEM 100, e a potência, velocidade, cadência e distância percorrida foram
adquiridas a cada 1 s pelo SRM, conectado a um computador dedicado. Os
resultados obtidos neste teste para pico de VO
2
e potência foram utilizados como
parâmetro para o segundo dia de avaliação.
A interface do software SRMwin configurado para o teste progressivo
máximo é apresentada na figura 3.3 com o protocolo descrito acima configurado.
Figura 3.3: Protocolo de avaliação para o teste máximo configurado no SRM.
43
3.5.2 Dia 2 – 40 km simulados
No segundo dia, o protocolo de avaliação consistiu na realização de uma
prova de 40 km simulada no SRM. Durante os 40 km, o ciclista foi encorajado a
desenvolver seu ritmo de prova, procurando idealizar a situação real, não sendo
solicitada ao atleta qualquer estratégia. Foi permitido ao atleta o biofeedback da
distância, tempo, potência, cadência e velocidade durante os 40 km, como propõem
FOSTER, KONING, HETTING et al (2003). Esse biofeedback foi fornecido pelo
Powercontrol IV. O percurso simulado foi configurado com cadência entre 90 e 110
rpm e produção de potência de 70% da produção máxima de potência.
A interface do software SRMwin configurado para os 40 km é apresentada
na figura 3.4.
Figura 3.4: Protocolo de avaliação para o teste de 40 km configurado no SRM.
44
O comportamento do VO
2
foi analisado e armazenado pelo Aerosport
TEEM 100 a cada 40 s; a potência, velocidade, cadência, temperatura e distância
percorrida foram adquiridas a cada 0,5 s, além disso, o torque a cada 5 min era
medido durante 10 s pelo software Ptnews, que estava conectado ao computador
dedicado.
De acordo com o proposto pelo Colégio Americano de Medicina do Esporte
(ACSM, 2000), foi feita a rehidratação do ciclista com água ao longo do teste, sendo
dadas porções de 200 ml ao ciclista sempre que ele solicitasse. Como os ciclistas
utilizavam repositores energéticos durante treinamento e competições, essa situação
foi mantida na prova simulada. Para isso, no quilômetro 20 (metade da prova), era
administrada ao ciclista uma solução comercial a 13% de carboidratos, diluída em
água, procedimento este utilizado também por SMITH, DAVISON, BALMER et al em
2000.
Nestes momentos, de rehidratação e administração do repositor, a
mangueira de ar conectada a máscara facial era retirada, e um canudo era
introduzido para que o atleta sorvesse a água e o repositor, conforme ilustra a figura
3.5.
Figura 3.5: Administração do repositor.
45
Após o final do percurso de 40 km, os ciclistas eram conduzidos a um
período de 5 minutos de recuperação, com uma potência e cadência mais baixas
(cerca de 100 W e 80 rpm). Procurou-se, logo após o teste, mostrar o
comportamento das variáveis para cada ciclista. Posteriormente à coleta dos dados
os ciclistas foram convidados a retornar ao laboratório em outro dia, onde os
resultados dos testes foram expostos e explicados aos atletas.
3.6 Procedimentos de análise estatística dos resultados
As variáveis de caracterização da amostra, escores encontrados para
VO
2
máx, VO
2
,
potência, torque, cadência e tempo foram analisados por meio da
estatística descritiva, sendo analisada a média e o desvio-padrão para cada minuto
(para o teste máximo) e a cada 5 minutos (para a prova simulada).
A análise do torque foi feita a cada 5 minutos durante a prova simulada,
onde foram considerados os ciclos do pé de vela adquiridos durante 10 segundos.
Com base em estudos de HULL et al (1992), que relata porcentagens de
assimetria encontrada em estudos científicos variando entre 3% e 15% para forças e
trabalho, este estudo utilizou uma porcentagem de 10% como referência para
classificação de simetria ou assimetria. Quando a diferença entre os picos fosse
igual ou superior a 10%, a situação era classificada como de assimetria.
Para essa análise levou-se consideração o fato de que diferenças menores
que 10% são consideradas naturais, tanto no ciclismo como em outras atividades,
como por exemplo, a marcha humana (GREGOR, 2000).
A comparação entre os picos de torque nas parciais de tempo definidas
foram feitas por meio de teste t, com nível de significância de 0,05.
46
A relação entre o torque médio e o pico de torque durante os 40 km foi feita
através do teste de Correlação de Pearson.
A influência da dominância de membros inferiores foi observada de acordo
com as assimetrias relatadas e o membro inferior responsável pelo pico.
Para apresentação gráfica, os dados de torque foram submetidos à FFT
(Transformada Rápida de Fourier) com freqüência de corte de 10 Hz, por meio do
software Origin Professional 6.0.
Os procedimentos estatísticos foram desenvolvidos nos softwares
Miscrosoft Excel 2003 (Microsoft Corp.) e Statistica 5.1 (Statsoft Inc.).
3.7 Limitações metodológicas deste estudo
Algumas limitações metodológicas foram encontradas no desenvolvimento
deste estudo, e as mais relevantes são expostas a seguir.
Ainda que em Santa Maria residam alguns dos melhores atletas de ciclismo
mountain bike do Rio Grande do Sul e do Brasil, o apoio ao esporte na região ainda
é pequeno, o que desfavorece a seleção de um grupo de estudo mais homogêneo.
Devido à instrumentação utilizada, as variáveis ventilatórias foram
adquiridas a cada 40 segundos durante a prova simulada, diminuindo com isso a
amostragem, podendo ter subestimado os escores de consumo de oxigênio.
Devido à característica do SRM Training System, foi analisado somente o
torque propulsivo. Deve-se também relatar que este foi o primeiro trabalho
desenvolvido com equipamento na Instituição, o que em um primeiro momento foi
um fator limitante devido à inexperiência quanto ao seu funcionamento.
47
4 APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
Os dados a seguir apresentados são referentes ao teste para o consumo
máximo de oxigênio (VO
2
máx) e para o percurso de 40 km simulados em laboratório
com o uso do SRM. Os valores estão apresentados em médias e desvios-padrão
para o grupo e também individualmente.
4.1 Resultados do teste máximo
De acordo com o proposto por SMITH, DAVISON, BALMER et al (2000) e
DAY, ROSSITER, COATS et al (2003), o valor encontrado para o pico de VO
2
foi
considerado como VO
2
máx, devido ao fato do pico ser a medida mais válida para
determinação do VO
2
máx e o platô no consumo de oxigênio, comumente definido
como o consumo máximo, não estar obrigatoriamente relacionado com o incremento
no exercício.
O grupo apresentou idade de 24,4 anos em média, com uma massa corporal
e estatura médias de 73,48 kg e 1,81 m. O consumo máximo de oxigênio foi de
55,16 ml.kg
-1
.min
-1
, variando de 48,9 a 58,6 ml.kg
-1
.min
-1
na média entre os sujeitos.
O consumo máximo de oxigênio correspondeu em média a uma potência
máxima de 410 W, semelhante ao encontrado por SANDERSON & BLACK (2003)
em estudo com ciclistas durante um teste progressivo máximo. As características do
grupo de estudo são apresentadas na tabela 4.1.
48
Tabela 4.1: Características dos ciclistas do grupo de estudo.
Ciclistas
Idade
(anos)
Estatura
(m)
Massa
corporal
(kg)
VO
2
máx
(ml.kg
1
.min
1
)
Potência
máxima
(W)
Dominância
1 18 1,75 53,8 56,6 300 Direita
2 25 1,86 89,4 58,6 475 Esquerda
3 22 1,71 73,4 48,9 400 Esquerda
4 19 1,85 73,2 57,4 475 Direita
5 18 1,89 77,6 54,3 400 Esquerda
M 24,40 1,81 73,48 55,16 410,00
-
dp 3,05 0,08 12,82 3,84 72,02 -
4.2 Resultados do teste de 40 km simulados
Para os resultados obtidos na prova de 40 km simulados a apresentação é
feita separadamente, de acordo com intensidade e duração, e características de
torque, quanto ao padrão de torque, simetria e dominância de membro inferior.
4.2.1 Intensidade e duração
O teste de 40 km simulados teve a configuração de uma prova, onde o
ciclista tem a liberdade de traçar sua estratégia de competição. Procurou-se manter
o ambiente de coleta em silêncio e sem muita movimentação, a fim de não interferir
na concentração do atleta. Como descrito anteriormente, o ciclista foi rehidratado, e
no meio da prova (20 km percorridos) foi administrada uma solução comercial para
reposição energética (13% de carboidratos diluídos em água). Para ventilação do
ambiente de coleta, o ciclista foi posicionado abaixo de um ventilador de teto.
Com relação ao tempo para percorrer os 40 km, observou-se semelhança
entre os sujeitos, sendo o tempo médio reportado de 1h 02 min 35 s. Para que a
49
velocidade não influenciasse os resultados do torque foi mantida uma cadência entre
95 e 110 rpm, desse modo as diferenças no tempo estão relacionadas com a
variação na produção de potência.
Durante a prova, a intensidade do exercício mantida em relação ao consumo
máximo de oxigênio para o grupo foi 66,33% em média, com uma cadência de
100 RPM em média (variando entre 98 e 106 RPM). Esta cadência está já reportada
na literatura como característica dos atletas de ciclismo (BELLUYE & CID, 2001).
Tabela 4.2: Características da prova simulada quanto ao tempo, intensidade e cadência.
Ciclistas t
40km
(h:min:s) % VO
2
40 km (%VO
2
máx) Cadência preferida (rpm)
1 01:03:40 66,10 100
2 01:02:52 60,14 98
3 01:04:01 69,5 98
4 01:00:19 72,80 106
5 01:02:03 63,12 98
M 01:02:35 66,33 100
dp 00:01:29 5,01 3,46
4.2.2 Padrão de produção de torque
A figura 4.1 ilustra a maneira como foram determinados os picos de torque
para cada membro inferior e seus ângulos correspondentes, bem como a assimetria
entre os picos.
O pico de torque para o membro direito foi definido pelo torque de maior
magnitude desenvolvido entre 0° e 180° do ciclo do pé de vela, sendo o pico de
torque para o membro esquerdo o torque de maior magnitude desenvolvido entre
180° e 360°.
50
A análise da assimetria foi feita em relação ao membro inferior que gerou o
maior pico (considerado como 100%), sendo a assimetria analisada a cada 5
minutos, conforme descrito anteriormente.
(a)
(b)
Figura 4.1: (a) Determinação dos picos de torque para o membro direito (D) e esquerdo (E)
e (b) a assimetria entre os picos
Na tabela 4.3 são apresentados os picos de torque e o ângulo para o pico
de torque para o membro dominante (D) e não dominante (ND) durante a prova de
40 km simulada.
O pico de torque teve diferentes magnitudes entre os ciclistas, sendo
observado que estes picos ocorreram sempre no final do percurso (exceto para um
ciclista), dentre os 4 quilômetros finais. Dentre os ciclistas foi observada uma grande
variabilidade, indicando que a análise deveria ser feita individualmente.
100%
51
Tabela 4.3: Picos de torque durante os 40 km simulados e ângulo para o pico, para o
membro dominante e membro não dominante.
T
pico
40 km (N.m)
Ciclistas Dominante (D) Ângulo D (°) Não Dominante (ND)
Ângulo ND (°)
1 19,36 116 19,16 124
2 27,71 129 25,76 133
3 27,94 129 27,98 122
4 30,83 108 25,76 116
5 24,82 120 23,7 127
M 26,13 120,40 24,47 124,40
dp 4,34
8,96
3,33 6,27
Na tabela 4.4 são apresentados torque médio e o ângulo médio para o pico
de torque para o membro dominante (D) e não dominante (ND) durante a prova de
40 km simulada. A magnitude de torque médio mantido durante a prova teve um
comportamento semelhante ao observado para os picos, porém foram magnitudes
menores. Foi observada uma boa correlação entre o torque médio e o pico de torque
durante os 40 km (r = 0,87 para o membro dominante e r = 0,78 para o membro
dominante).
Tabela 4.4: Torque médio e o ângulo médio para o pico de torque produzido pelo membro
dominante (D) e não dominante (ND) nos 40 km simulados.
T
médio
40 km (N.m)
Ciclistas
Dominante (D) Ângulo D Não Dominante (ND)
Ângulo ND
1 11,08 117 9,27 116
2 20,45 135 21,67 132
3 17,61 125 16,42 126
4 17,84 135 17,37 104
5 15,79 120 14,17 125
M 16,55 126,40 15,78 120,60
dp 3,48
8,35
4,54 10,90
52
O padrão de produção de torque observado para o grupo é apresentado na
figura 4.2, a qual representa a média de todos os sujeitos ao longo dos 40 km,
divididos em parciais, sendo elas: parcial 1 (minutos 5, 10, 15), parcial 2 (20, 25, 30),
parcial 3 (35, 40, 45) e parcial 4 (50, 55, 60).
Figura 4.2: Torque produzido pelo grupo a cada 5 minutos
Em 2002, LEPERS, MAFFIULETTI, ROCHETTE et al, estudaram relações
entre exercício prolongado e fadiga neuromuscular, relatando uma perda na
capacidade de produzir força de acordo com o decorrer do exercício em intensidade
constante. Para esses autores, a fadiga neuromuscular teve reflexo sobre a geração
de torque extensor no joelho.
Neste estudo, quando se observa o comportamento do grupo, percebe-se
uma diminuição na produção de torque ao longo do tempo, entretanto, próximo ao
final dos 40 km os picos começaram a apresentar uma magnitude maior, resultado
provavelmente da característica de aumento de velocidade no trajeto final, na busca
do tão conhecido sprint final. Neste estudo, observando o comportamento para o
53
grupo, percebe-se que o pico de torque no final do percurso (parcial 4) foi
semelhante ao pico no início da prova (parcial 1).
Entretanto esse comportamento para grupo não foi observado em todos os
ciclistas, então se optou por apresentar o comportamento individualmente. Portanto,
as figuras 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8 ilustram o padrão de produção de torque para cada
sujeito ao longo dos 40 km de acordo com as parciais descritas anteriormente.
Figura 4.4: Padrão de torque para o ciclista 1.
54
Figura 4.6: Padrão de torque para o ciclista 3.
Figura 4.7: Padrão de torque para o ciclista 4.
55
Figura 4.8: Padrão de torque para o ciclista 5.
Com esta análise foi possível observar que houve semelhanças entre os
ciclistas, mas embora isso, um padrão determinado para o grupo não foi observado.
A análise individual foi feita comparando-se os picos de torque em cada
uma das parciais propostas. A seguir está discutida a análise do torque ao longo das
parciais de tempo, sendo exposto também o valor encontrado para o p
(probabilidade) no teste estatístico utilizado. p representa a probabilidade da
hipótese de diferença nos torques ser rejeitada, ou seja, sempre que o p apresentar
um valor menor que 0,05, ou seja, 5%, a hipótese de diferença foi aceita, com um
intervalo de confiança de 95%.
Para o ciclista 1, o torque produzido na parcial 4 foi o maior ao longo dos
40 km (p < 0,01) e o torque na parcial 1 foi o menor (p < 0,01). Os torques nas
parciais 2 e 3 diferiram das parciais 1 e 4, entretanto não diferiram entre si (p =
0,07). Portanto, observa-se que o ciclista 1 diminui a produção de torque na parcial 2
(comparada a parcial 1), manteve a produção de torque na parcial 3, e apresentou
uma maior magnitude na parcial 4.
56
Por outro lado, para o ciclista 2, esse comportamento foi semelhante. No
entanto, a partir da parcial 1, o torque diminui na parcial 2 (p < 0,01). Na parcial 3 o
torque foi semelhante ao produzido na parcial 1 no início dos 40 km (p = 0,09). No
final dos 40 km (parcial 4), o ciclista 2 gerou um torque maior em relação às outras
parciais (p < 0,01).
O comportamento do torque em relação as parciais analisadas relata que o
ciclista 3 apresentou um decréscimo na produção de torque nas parciais 2 e 3 em
relação a parcial 1 (p < 0,01). Entretanto, na parcial 4, relativa ao final dos 40 km, o
ciclista 3 conseguiu aumentar a produção de torque significativamente em relação as
parciais 2 e 3 (p < 0,01) e mantendo um torque semelhante (p = 0,92) a parcial 1.
Percebe-se até então as semelhanças entre os ciclistas, onde todos procuraram
gerar maiores torques no final do percurso de 40 km, representado pela parcial 4.
O ciclista 4 conseguiu manter uma produção de torque semelhante entre as
parciais 1, 2 e 3, que não diferiram estatisticamente. Na parcial 4, o aumento na
produção de torque diferiu estatisticamente de todas as outras parciais (p < 0,01),
estabelecendo a característica que tem sido observada para o grupo.
Com relação ao ciclista 5, o torque produzido na parcial 1 foi
estatisticamente diferente, sendo o maior entre todas as parciais, ao contrário do
relatado para os outros ciclistas. Na parcial 4, o torque foi semelhante ao produzido
na parcial 3. Nota-se que o ciclista 5 não conseguiu gerar o maior torque na parcial
4, final do percurso, entretanto, ele buscou aumentar a produção de torque quando
se observa a parcial precedente. Pode-se sugerir que talvez esse ciclista tenha
experimentado um processo de fadiga maior em relação aos outros ciclistas.
57
4.2.3 Análise do torque em relação à simetria
Para SMACK, NEPTUNE & HULL (1999), uma das principais razões em se
estudar a simetria é prover bases para o treinamento. Entretanto, esses autores
analisaram a relação do membro dominante com a produção de potência.
Neste estudo, avaliou-se a simetria na produção de torque, observando-se
que esta ocorreu de forma assistemática entre os ciclistas, corroborando a estudos
prévios que já apresentaram grande variabilidade em relação às forças e trabalho
dispendido (SARGEANT & DAVIS, 1997; LAFORTUNE, CAVANAGH, VALIANT et
al, 1989; CAVANAGH, PETAK, SHAPIRO et al, 1974).
Como descrito anteriormente, considerou-se como assimétrico o ciclista que
apresentasse diferenças entre os membros inferiores que fossem iguais ou
superiores a 10% em relação ao membro do pico. A figura 4.9 apresenta a
assimetria para o grupo ao longo do tempo para percorrer os 40 km, sendo
apresentada a média entre os ciclistas a cada amostra (5 minutos).
Ressalta-se que essa comparação considerou os picos, independente da
dominância, haja vista que nem sempre o membro dominante foi o produtor dos
torques de maior magnitude.
A análise do grupo indica 3 distintas situações durante os 40 km: do início
do percurso até o minuto 20 o grupo apresentou simetria. A partir dos 25 minutos até
os 40 minutos, uma assimetria foi observada, para então a partir do minuto 45 até o
final do percurso uma simetria ser novamente observada, exceto no minuto 55, que
precedeu o sprint característico desenvolvido pelos atletas.
Nas figuras, a linha tracejada representa o percentual de limiar para a
consideração da assimetria, que foi de 10%.
58
Figura 4.9: Comportamento da assimetria entre os picos – médio do grupo
Esse comportamento observado quando se considera a média entre os
sujeitos do grupo de estudo não é encontrado quando se analisa cada ciclista
individualmente. Uma análise do grupo de estudo somente iria ocultar as
características individuais que foram observadas de modo significativo. Por essa
razão, a seguir são apresentados os comportamentos individuais para a assimetria
ao longo do tempo no percurso de 40 km simulados.
Na figura 4.10 está apresentado o comportamento para o ciclista 1.
Percebe-se que este ciclista apresentou assimetria significativa durante a maior
parte da prova, atingindo o maior valor próximo aos 30 min, onde se observou 42,5%
de assimetria. No final de prova o ciclista conseguiu diminuir essa assimetria,
chegando ao valor não significativo de 1%.
59
Figura 4.10: Comportamento da assimetria entre os picos para o ciclista 1.
A figura 4.11 ilustra o comportamento da assimetria para o ciclista 2. Este
apresentou um padrão bastante irregular em relação à assimetria, tendo sido
assimétrico nos minutos 15 (12,12% de assimetria) e 20 (11,98%) e posteriormente
nos minutos 40 (10,47%), 45 (15,19%) e 50 (20,60%).
Figura 4.11: Comportamento da assimetria entre os picos para o ciclista 2.
A análise da assimetria de produção de torque no ciclista 3 (figura 4.12)
remete a observação de um padrão novamente distinto entre os sujeitos
apresentados até o momento. O ciclista 3 apresentou assimetria no minuto 10
60
(10,4%), conseguindo manter simetria até o minuto 25. A partir disso, observou-se
assimetria significativa novamente no minuto 30 (11,8%), 35 (16,6%), 40 (17,2%) e
45 (13,8%). A partir do minuto 50 o ciclista manteve um comportamento simétrico até
o fim da prova.
Figura 4.12: Comportamento da assimetria entre os picos para o ciclista 3.
Com a análise da produção de torque para o ciclista 4 (figura 4.13),
percebeu-se uma característica alternada de simetria e assimetria. A maior
percentual de assimetria entre os membros para este ciclista ocorreu no minuto 25,
chegando a 21,4%. Ao contrário do observado nos ciclistas 1, 2 e 3, o ciclista 4
apresentou uma assimetria significativa (16,4%) no final da prova (minuto 60).
61
Figura 4.13: Comportamento da assimetria entre os picos para o ciclista 4.
Para o ciclista 5 (figura 4,14), percebeu-se uma clara divisão durante a
prova em relação à assimetria. Nos primeiros 30 minutos de exercício, não
ocorreram assimetrias significativas, porém, a segunda meia hora apresentou
comportamento assimétrico permanente, com um valor máximo de assimetria
observado no minuto 40 (40,6%).
Figura 4.14: Comportamento da assimetria entre os picos para o ciclista 5.
62
4.2.4 Análise do torque em relação à dominância
Na análise do torque foi observado também o comportamento em relação
ao membro dominante. Com essa análise buscou-se verificar se existe relação entre
a dominância de membros e a produção de torque propulsivo.
Na figura 4.15 é apresentada a média dos picos de torque entre os ciclistas
a cada amostra para o membro dominante e membro não dominante. Com a
descrição dessa variável, percebe-se novamente o comportamento da produção de
torque ao longo da prova, que decresceu até próximo do fim, para então os maiores
picos serem observados. A análise do grupo mostrou que o membro dominante foi
sempre o responsável pelo pico de torque quando a assimetria foi observada de
modo significativo.
Figura 4.15: Comportamento dos picos em relação ao membro dominante e não dominante
– análise do grupo.
* Assimetria observada, com o membro dominante produzindo o maior torque
A seguir é apresentada a análise individual acerca do comportamento do
membro dominante e não dominante em relação à produção de torque. Para o
*
*
*
*
*
63
ciclista 1, percebe-se, de acordo com o apresentado na figura 4.16, que o membro
dominante produz um torque maior em relação ao membro não dominante sempre
que uma assimetria foi verificada, seguindo uma tendência observada para o grupo.
Figura 4.16: Comportamento dos picos em relação ao membro dominante e não dominante
para o ciclista 1.
* Assimetria observada, com o membro dominante produzindo o maior torque
A mesma análise, agora para o ciclista 2 (figura 4.17), mostra um
comportamento mais irregular, que se afastou do observado para o grupo.
Observou-se, para este, que quando a assimetria foi verificada, somente em um
ponto (minuto 40) o membro dominante gerou o pico de torque. Em todos os outros
pontos de assimetria o membro não dominante foi o responsável pelo pico.
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
64
Figura 4.17: Comportamento dos picos em relação ao membro dominante e não dominante
para o ciclista 2.
* Assimetria observada, com o membro dominante produzindo o maior torque
# Assimetria observada, com o membro não dominante produzindo o maior torque
Com relação ao ciclista 3 (figura 4.18), observou-se novamente o padrão
encontrado para o grupo. O membro dominante foi o produtor dos picos de maior
magnitude sempre que assimetrias foram verificadas.
Figura 4.18: Comportamento dos picos em relação ao membro dominante e não dominante
para o ciclista 3.
* Assimetria observada, com o membro dominante produzindo o maior torque
#
*
*
#
#
#
*
*
*
*
65
O ciclista 4 (figura 4.19) apresentou um padrão semelhante observado para
o grupo, entretanto uma particularidade foi percebida. Em um ponto (minuto 45) a
assimetria observada relata que o pico de torque foi produzido pelo membro não
dominante, sendo todos os outros pontos de assimetria com pico produzido pelo
membro dominante.
Figura 4.19: Comportamento dos picos em relação ao membro dominante e não dominante
para o ciclista 4.
* Assimetria observada, com o membro dominante produzindo o maior torque
# Assimetria observada, com o membro não dominante produzindo o maior torque
Com relação ao ciclista 5 (figura 4.20) observou-se que o pico de torque
diminuiu ao longo do percurso, sendo que no final do percurso, onde os outros
ciclistas apresentaram os maiores picos, o ciclista 3 apenas manteve o torque
produzido na amostra anterior. Para esse ciclista observou-se que o membro
dominante foi o principal produtor de torque sempre que a assimetria foi observada.
*
#
*
*
66
Figura 4.20: Comportamento dos picos em relação ao membro dominante e não dominante
para o ciclista 5.
* Assimetria observada, com o membro dominante produzindo o maior torque
Existem diversos estudos acerca de provas simuladas em laboratório e sua
relação com testes progressivos máximos e desempenho humano (LAURSEN,
SHING, JENKINS, 2003; JEUKENDRUP, MARTIN, 2001; SMITH, DAVISON,
BALMER et al, 2000), entretanto, dentre a vasta literatura científica existente, não foi
reportado nenhum trabalho que tenha investigado relações entre simetria,
dominância de membros e exercício prolongado. Com isto, este estudo deu enfoque
a essas variáveis e suas inter-relações, não sendo possíveis muitas relações diretas
com outros trabalhos.
*
*
*
*
*
*
67
5 CONCLUSÕES E DIREÇÕES FUTURAS
Inicialmente é importante salientar que este estudo, por ser o primeiro a
relacionar o torque propulsivo no ciclismo em uma prova simulada de longa distância
com a dominância de membros inferiores e simetria, por si só já foi um fator
motivante para seu desenvolvimento, entretanto a originalidade e o ineditismo de
seus objetivos limitaram a discussão dos resultados e possibilitaram o futuro
desenvolvimento de muitos outros estudos relacionados a esta linha de pesquisa.
Após a análise dos resultados, podem-se prover algumas conclusões
acerca do grupo estudado:
Com relação à produção de torque ao longo do tempo para percorrer os
40 km simulados, observou uma característica de maiores picos no final do percurso,
relacionada possivelmente a característica de aumento de intensidade e velocidade
no final de provas ciclísticas deste tipo, o que não ocorreu apenas para um ciclista.
Por outro lado, quanto à simetria nos picos de torque, analisada a cada 5
minutos, observou-se que esta não se mostrou constante, sendo observados
diferentes comportamentos entre os ciclistas estudados ao longo do percurso de
40 km, mostrando que os ciclistas do grupo estudado possuem a característica de
assimetria, porém uma relação com o tempo de exercício não se apresentou de uma
maneira clara entre os ciclistas.
Com relação à intensidade do exercício, os resultados instigam que a
mesma pareceu não ser um fator determinante da assimetria na produção de torque
para o grupo estudado, haja vista que entre os ciclistas, as assimetrias significativas
não ocorreram em períodos de tempo perfeitamente semelhantes.
68
Com relação à dominância de membros inferiores, salvo exceção de um
sujeito, observou-se que quando assimetrias significativas eram observadas, a
mesma era relacionada ao membro dominante, que produziu os maiores picos,
reforçando a idéia de que o membro inferior dominante pode exercer um esforço
maior durante o exercício quando comparado ao membro não dominante e que
avaliações deste tipo não podem desconsiderar essa questão.
Essa conclusão em relação à assimetria ressalta a importância e influência
da dominância, principalmente no que diz respeito a avaliações que consideram
apenas um dos membros para análise.
Para estudos futuros sugere-se unir a capacidade de simular provas do
SRM a um sistema de pedais instrumentados, possibilitando a medida do torque nas
fases de propulsão e recuperação, as forças atuantes no pedal, e a potência
produzida em cada membro inferior, fornecendo bases maiores para análise da
técnica de pedalada.
Sugere-se também verificar da simetria relação à dominância sobre outras
características biomecânicas, tais como a cinemática do membro inferior.
69
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