IMPACTO DAS FORÇAS DE REAÇÃO DO SOLO NA GINÁSTICA …forças de reação do solo (FRS) com a altura máxima atingida do centro de massa (na fase de voo) do salto. Para tal foi

Ana Cristina Correia Gama

IMPACTO DAS FORÇAS DE REAÇÃO DO SOLO NA GINÁSTICA RÍTMICA – ESTUDO DE SALTOS

Dissertação de Mestrado em Biocinética Apresentada à Faculdade de Ciências do Desporto e Educação Física da Universidade de Coimbra

Junho/2017

Ana Cristina Correia Gama

IMPACTO DAS FORÇAS DE REAÇÃO DO SOLO NA

GINÁSTICA RÍTMICA – ESTUDO DE SALTOS.

IMPACT OF GROUND REACTION FORCES IN RHYTHMIC GYMNASTICS – JUMPS STUDY.

Dissertação de mestrado apresentada à Faculdade de

Ciências do Desporto e Educação Física da Universidade

de Coimbra com o objetivo de obtenção do título de

mestre em Biocinética. Orientadora: Professora Doutora

Ana Faro. Coorientadora: Professora Doutora Beatriz

Gomes.

Coimbra, 15 de junho de 2017

IV

AGRADECIMENTOS

As minhas primeiras palavras de agradecimento vão para a minha orientadora, Professora

Doutora Ana Faro e à coorientadora Professora Doutora Beatriz Gomes pela orientação e

apoio prestado, e por acreditarem neste projeto de investigação.

Quero também agradecer às ginastas, pais, clubes e respetivas treinadoras, por terem

permitido a recolha de dados necessários para dar corpo ao trabalho que agora se apresenta.

Por último agradeço também à Regina Alves pela ajuda preciosa.

V

RESUMO

O treino de Ginástica Rítmica (GR) é caraterizado por ser um treino intenso e de inúmeras

repetições, o que deixa as ginastas suscetíveis a lesão. No treino e competição as ginastas

realizam excessivos movimentos de hiperextensão e extensão das regiões dorso-lombar,

receções em flexão plantar e saltos (Sabeti e colaboradores 2015). Esta investigação analisou

a receção num salto, o “grand jete”. O objetivo deste estudo foi o de investigar a relação das

forças de reação do solo (FRS) com a altura máxima atingida do centro de massa (na fase de

voo) do salto. Para tal foi utilizada uma plataforma de forças (PF) e capturadas imagens de

vídeo durante o salto para posteriormente serem analisadas a partir do software (Tracker 4.95)

e analisadas variáveis cinemáticas e cinéticas. Esta investigação dividiu-se em duas partes: 1)

Estudos de Laboratório e 2) Estudo em Contexto de Treino. Cada parte é subdividida em três

estudos. Nos estudos de laboratório foram utilizados dois sujeitos em que cada um realizou

três saltos com a receção sobre a PF. Foram recolhidas as variáveis: altura do centro de massa

(CM), FRS e ângulo de receção. No primeiro estudo realizado em Contexto de Treino foi

repetido o protocolo do estudo laboratorial, sem PF, com uma amostra de dez ginastas de

competição ( =12,3±3,02 anos de idade). No segundo estudo foi efetuada uma regressão

linear para estimar as cargas a que as ginastas estão sujeitas nos saltos. No terceiro estudo foi

pedido às mesmas ginastas que executassem um esquema de GR, com obrigatoriedade de

execução de saltos (Código adaptado de Pontuação 2017-2020), para analisar quantos saltos

realizam num esquema e calcular a carga a que ficaram sujeitas durante a execução do

esquema tendo por base as cargas estimadas no estudo de regressão. Os principais resultados

obtidos foram: as ginastas estão sujeitas, na receção do salto, a uma carga que varia entre 3,07

e 5,01 vezes o peso do corpo. Concluiu-se que para além da influência da altura do CM no

valor da carga transmitido ao pé (FRS), o modo como o pé faz a receção na PF tem influência.

A carga máxima foi atingida na posição em que o calcanhar toca na PF. O número de

imagens, durante a filmagem influencia a análise da receção do salto.

Palavras-chave: forças de reação do solo; ginástica rítmica; salto grand jete; altura do CM

VI

ABSTRACT

Rhythmic Gymnastics (GR) is characterized by intense training and numerous repetitions,

which makes gymnasts susceptible to injury. In training and competition, gymnasts perform

excessive hyperextension and extensor movements of the dorso-lumbar regions, feeds on

plantar flexion, and jumps (Sabeti et al., 2015). This investigation analyzed the reception in a

jump, the "grand jete". Thus the objective of this study was to investigate the relationship of

ground reaction forces (FRS) with the maximum height of the center of mass (in the flight

phase) of the jump. For this purpose, a force platform (PF) was used and video images were

captured during the jump to be analyzed from the software (Tracker 4.95) and kinematic and

kinetic variables analyzed. This research was divided into two parts: 1) Laboratory Studies

and 2) Study in Training Context. Each part is subdivided into three studies. In the laboratory

studies two subjects were used in which each one performed three jumps with the reception

on the PF. The variables were: height of center of mass (CM), FRS, reception angles. In the

first study performed in Training Context, the laboratory study protocol, without PF, was

repeated with a sample of ten competition gymnasts ( = 12.3 ± 3.02 years of age). In the

second study, a linear regression was performed to estimate the loads that the gymnasts are

subjected to in the jumps. In the third study, the same gymnasts were asked to execute a GR

scheme, with mandatory jump performance (Code adapted from Score 2017-2020), to analyze

how many jumps they perform in a scheme and to calculate the load to which they were

subjected during the execution of the Scheme based on the estimated loads in the regression

study. The main results obtained were: the gymnasts are subject, in the reception of the jump

to a load that varies between 3,07 times of its weight and 5,01 times the weight of the body .

It is concluded that in addition to the influence of the CM height on the value of the load

transmitted to the foot the way the foot receives the foot in the PF has influence. The

maximum load was reached at the position where the heel touches the FP. The number of

images during the shooting influences the analysis of the reception of the jump.

KEYWORDS: Ground Reaction Forces; Rhythmic gymnastics; Jump Grand jete; Height of

CM

VII

LISTA DE ABREVIATURAS

Centro de massa CM

Ergojump EJ

Forças de Reação do Solo FRS

Ginástica Rítmica GR

Plataforma de forças PF

Membros Inferiores MI

Membros Superiores MS

Componente vertical das Forças de Reação do Solo Z-FRS

Frames por segundo fps

VIII

ÍNDICE GERAL

CAPÍTULO I - INTRODUÇÃO .......................................................................................... 13

1.1. Objetivos ........................................................................................................................ 15

1.2. Pertinência do Estudo .................................................................................................... 16

1.3. Pressupostos e limitações .............................................................................................. 16

1.4. Organização do volume ................................................................................................. 17

CAPÍTULO II - REVISÃO DA LITERATURA ..................................................................... 17

2. Introdução ...................................................................................................................... 19

2.2. Efeitos do treino de ginástica em crianças..................................................................... 24

2.3. Cinética e cinemática do movimento ............................................................................ 26

2.4. Forças de Reação do Solo (FRS) ................................................................................... 36

2.5. Instrumentação............................................................................................................... 40

CAPÍTULO III - ESTUDOS DE LABORATÓRIO ................................................................ 42

3.1. Introdução ...................................................................................................................... 43

3.2. Estudo Laboratorial 1 .................................................................................................... 44



CAPÍTULO IV - ESTUDO EM CONTEXTO DE TREINO .................................................. 74

4. Introdução ...................................................................................................................... 75

4.1. Estudo do salto isolado .................................................................................................. 76

4.2. Regressão linear ............................................................................................................. 83

4.3. Estudo do salto em esquema .......................................................................................... 90

CAPÍTULO V - ESTIMATIVA DAS FORÇAS DE REAÇÃO DO SOLO NOS MÚSCULOS

E ARTICULAÇÕES ................................................................................................................ 94

CAPÍTULO VI – CONCLUSÕES GERAIS ......................................................................... 104

BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................... 109

IX

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 Imagens do Túmulo de El Minya, Egipto.

Figura 2 Esquema de conjuntos (esquerda) e esquema individuais (direita).

Figura 3 a) Grand jete; b) Grand jete com extensão do tronco.

Figura 4 a) Grand jete; b) Grand jete com extensão do tronco e pé à cabeça; c) grand jete

com flexão do joelho da frente com pé à cabeça; d) salto com afastamento lateral dos MI.

Figura 5 Ginasta portuguesa a executar o grand jete com extensão do tronco.

Figura 6 Esboço da disposição da plataforma de forças no pavilhão (à esquerda). Fotografia

real da disposição do instrumento (à direita).

Figura 7 Esboço da disposição do Ergojump no pavilhão (à esquerda). Fotografia real da

disposição do instrumento (à direita).

Figura 8 Colocação do corpo dentro do um eixo de coordenadas.

Figura 9 Posições de receção do pé ao solo.

Figura 10 Marcações anatómicas.

Figura 11 Esboço da disposição da PF no ginásio (à esquerda). Fotografia real da disposição

do material (à direita).

Figura 12 Esboço da disposição da PF no pavilhão (direita). Fotografia real da disposição do

material (esquerda).

Figura 13 Esboço da colocação do material para a filmagem do grand jete das ginastas.

Figura 14 Esboço da disposição do praticável onde as ginastas podiam executar o esquema.

Figura 15 Posição de receção.

Figura 16 Diagrama do corpo, a partir da imagem original (esquerda), para calcular os

ângulos.

Figura 17 Representação das forças do Peso (P) e músculo (M).

Figura 18 Representação das forças de compressão e horizontal na articulação do joelho.

X

ÍNDICE DE TABELAS

Tabela 1 Referências dos artigos pesquisados.

Tabela 2 Comparação dos valores das variáveis estudadas nos saltos com e sem bola, split

Leap (SLw) e Split Leap throw-catch (SLtc), com lançamento.

Tabela 3 Resultados da análise dos saltos, a) grand jete e b) grand jete com extensão do

tronco.

Tabela 4 Valores obtidos para o salto A das ginastas juniores (esquerda) e seniores (direita).

Tabela 5 Objetivos de cada estudo laboratorial.

Tabela 6 Cálculo da carga atingida.

Tabela 7 Valores obtido no Ergojump.

Tabela 8 Estatística descritiva do Estudo Laboratorial 1.

Tabela 9 Estudo da correlação das três variáveis analisadas.

Tabela 10 Cálculo da carga.

Tabela 11 Estatística descritiva dos saltos do Estudo Laboratorial 2.

Tabela 12 Estudo correlacional do Estudo Laboratorial 2.



Tabela 15 Estudo correlacional entre as três variáveis, do Estudo Laboratorial 3.

Tabela 16 Objetivos de cada estudo.

Tabela 17 Média da altura de queda dos três saltos de todas as ginastas.

Tabela 18 Valores do deslocamento dos três saltos das dez ginastas.

Tabela 19 Dados utlizados para os cálculos da altura de queda dos estudos laboratoriais 2 e 3

Tabela 20 Valor dos parâmetros: B e m das retas dos estudos laboratoriais 2 e 3.

Tabela 21 Regra de três simples para o cálculo dos parâmetros.

Tabela 22 Altura de queda para cada salto de cada ginasta e correspondente peso.

Tabela 23 Altura de queda da ginasta 1.

Tabela 25 Valores dos parâmetros: B e m para a ginasta 1.

Tabela 26 Valores da carga estimada para a ginasta 1.

Tabela 27 Resultados obtidos da análise dos saltos durante o esquema, das variáveis:

intervalo entre saltos e altura do CM.

Tabela 28 Cálculo da carga total atingida pelas ginastas num esquema.

XI

Tabela 29 Cálculo do Peso.

Tabela 30 Cálculo do Peso sobre uma perna.

Tabela 31 Braço do momento de força do Peso e Músculo, considerados segundo o

Grimshaw e Burden, 2007.

Tabela 32 Cálculo da força do músculo para manter a posição estática.

Tabela 33 Cálculo das forças de reação que atuam na articulação do joelho.

Tabela 34 Cálculo dos ângulos das forças de compressão e horizontal.

Tabela 35 Cálculo da força compressiva e horizontal.

Tabela 36 Valores das forças caculadas anteriormente e correspondente carga

XII

ÍNDICE DE GRÁFICOS

Gráfico 1 Gráfico obtido pela PF, com os valores de Fx, Fy e Fz.

Gráfico 2 Valores da Z-FRS.

Gráfico 3 Valores de altura do CM.

Gráfico 4 Valores do ângulo tornozelo.

Gráfico 5 Valores da altura do CM.


Gráfico 7 Valores do ângulo do tornozelo.




Gráfico 11 Regressão Linear dos Estudos Laboratoriais 2 e 3.

Gráfico 12 Estimativa da carga para a Ginasta 1.

CAPÍTULO I

INTRODUÇÃO

IMPACTO DAS FORÇAS DE REAÇÃO DO SOLO NA GR - ESTUDO DE SALTOS CAP. I – INTRODUÇÃO

Ana Cristina Correia Gama 14

1. Introdução

O movimento humano combina movimentos lineares e angulares em torno de um eixo,

dependentes de ações articulares. Através de forças produzidas pelos músculos e estruturas

adjacentes que atuam sobre o corpo, este sofre alterações de posição, como por exemplo, a

translação e a rotação. No desporto são facilmente observáveis estas alterações de posição que

o corpo sofre (velocidades e valor de força muito altos) e quando não são estudados e

analisados podem levar a lesões (Hall, 2012; Grimshaw e Burden, 2007).

A modalidade estudada é a Ginástica Rítmica (GR) caraterizada segundo Hutchinson (1999)

como sendo uma modalidade da ginástica que mistura o condicionamento da ginástica com a

graça de uma bailarina. Podem ser observadas, na GR, as alterações no movimento,

anteriormente referidas, pois requer uma utilização de todo o corpo, grandes níveis de

flexibilidade e condicionamento (Kolar e colaboradores, 2016). Os exercícios de ginástica

apresentam um elevado grau de exigência técnica e física e têm se ser feitos de forma perfeita

(Laffranchi, 2005) e para os diferentes níveis de desempenho é necessária uma avaliação

específica (Ávila-Carvalho, 2012). Daí a modalidade ser regulamentada por um Código de

Pontuação (Código de pontuação da Federação de Ginástica de Portugal Adaptado 2017-

2020). Consequentemente esta disciplina (GR) desenvolve várias capacidades motoras, como

coordenação, flexibilidade, força, ritmo, agilidade. Todas essas exigências funcionais devem

formar uma ginasta com uma figura longilínea e de baixo peso (Lebre, 1993; Malina, 2010).

Para tal as ginastas são sujeitas a elevado volume de treino em tenra idade (Law, Côté e

Ericsson, 2007), com impacto a nível esquelético, provocando possíveis mudanças derivadas

do treino intensivo. Quando as ginastas se iniciam na modalidade muito novas, muitas vezes,

a modalidade serve para o desenvolvimento das habilidades básicas, tais como: andar, correr e

saltar; para posteriormente aumentar o grau de complexidade e se tornarem habilidades da

modalidade. Nesta investigação foi estudado um salto executado na GR, nomeadamente o

grand jete. A habilidade de saltar implica: a elevação do corpo do chão durante mais tempo

do que na corrida; maior força para fazer o impulso; e maior dificuldade nos ajustes de

equilíbrio, tanto para manter a posição no ar como na receção (Fonseca, 2007). O salto grand

jete consiste num salto que parte de um pé e a receção é executada no outro pé, após uma fase

de voo. Foi escolhido este salto porque é um salto básico da GR sendo dos primeiros a ser

aprendidos e que serve de base para outros saltos mais complexos (Sousa e Lebre, s.d.). Um



outro motivo pelo qual este salto foi selecionado é pela facilidade de análise no plano sagital,

não possui rotações e carateriza-se pelo afastamentos dos membros inferiores (MI), o que

permite uma fácil visualização em software para posteriormente analisar. Segundo

Rutkowska-Kucharska (1998) uma das características da modalidade consiste na repetição

dos elementos inúmeras vezes, um desses elementos é o salto. Neste sentido importa também

fazer referência às forças de reação do solo (FRS). Quando a ginasta faz a receção fica sujeita

a este tipo de força (FRS) que é sabida através da terceira lei de Newton (ação/reção). Na

receção do salto a ginasta terá de suportar uma força de igual intensidade, igual direção, mas

sentidos opostos à força que ela gerou. Essas forças podem ser calculadas com a ajuda de uma

plataforma de forças (PF). Este instrumento fornece os valores das FRS nos três eixos:

vertical, medio-lateral e ântero-posterior dando assim uma informação detalhada das forças de

interação entre o sujeito e o solo (Beckham, Suchomel e Mizuguchi, 2014).

Pelo que foi descrito anteriormente esta investigação debruça-se na análise biomecânica da

receção de um salto da modalidade de GR. Mais concretamente foi estudado o

comportamento das forças de reação do solo na execução de um salto, o grand jete, de GR.

Essas forças foram relacionadas com a altura máxima do centro de massa durante a fase de

voo do salto grand jete. Posteriormente foram estimadas as forças que atuavam nos músculos

e articulações na receção ao solo do salto. No cálculo das forças de receção do solo foi

utilizada uma plataforma de forças, onde era realizada a receção do salto. Este estudo foi

divido em duas partes: 1) Estudos de Laboratório; 2) Estudo em Contexto de Treino. No

capítulo 3 apresentamos uma estimativa das forças de reação do solo nas articulações presente

no capítulo 8 de Grimshaw e Burden (2007), para tal utilizamos os dados de um dos estudos

de laboratório.

1.1. Objetivos

O objetivo da investigação foi o de realizar uma análise biomecânica da receção de um salto

na GR. Foi estudado, mais concretamente, o comportamento das FRS na execução de um

salto, o grand jete. Essas forças foram relacionadas com a altura máxima do centro de massa

durante a fase de voo do salto grand jete. Posteriormente, foram estimadas as forças que

atuavam nos músculos e articulações na receção do salto.



1.2. Pertinência do Estudo

Nesta investigação foram analisados estudos em que se caracterizou do ponto de vista

biomecânico o salto grand jete na Ginástica Rítmica (Mkaouer, Amara e Tabka, s.d.;

Cicchella, 2009; Kums, Ereline, Gapeyeva, Pääsuke, 2005; Sousa e Lebre, 1998, Sousa e

Lebre, s.d., Morales, 2011). Porém, em nenhum dos estudos, analisaram de forma detalhada a

receção do salto. Assim, nesta investigação efetuámos essa análise, o que lhe confere

pertinência. Encontrámos um artigo cujos autores descreviam as receções na Ginástica

Artística (Marisenk, 2010) que foi analisado.

Foram efetuados dois tipos de estudo: estudos de laboratório e estudos em contexto de treino,

os quais permitiram que se realizasse uma ponte entre eles e assim permitir a contextualização

de um estudo de laboratório em contexto de treino, tornando-se assim pertinente porque

adaptamos à prática uma situação de laboratório. Para tal foi estudada a receção e as cargas

atingidas, mensuradas numa PF. Posteriormente foi efetuado um estudo de regressão linear

dos valores da altura de queda e as respetivas cargas, para permitir posterior estimativa das

cargas aplicadas em situação de treino.

1.3. Pressupostos e limitações

Partimos do pressuposto de que as ginastas efetuaram os saltos com valores máximos de

prestação. As limitações que surgiram durante os estudos foram:

Colocação da PF sobre o chão, pois, quando colocada no fosso a PF vibrava. Desta

forma, a receção do salto pode ter sido influenciada, pois o desnível entre o chão e

altura da PF pode ter dificultado a receção;

Utilização de câmaras que captavam com pouco frequência e qualidade da imagem

digital (pixels).

Contudo para uma das limitações iniciais foi possível criar soluções, o que tornou a

investigação ainda mais interessante, como por exemplo: não sendo possível testar as ginastas

do clube com a PF, decidiu-se tentar estabelecer uma relação entre as variáveis obtidas nos

estudos de laboratório para posteriormente aplicar nas ginastas analisadas em contexto de

treino.



1.4. Organização do volume

Este trabalho inicia-se com uma introdução ao tema do estudo biomecânico de saltos em GR.

Segue uma revisão da literatura com diversos temas relacionados com a temática da

investigação, nomeadamente: Ginástica Rítmica (GR), Cinética e Cinemática do salto, Forças

de Reação Do Solo (FRS), e Instrumentação.

Os capítulos seguintes estão organizados da seguinte forma:

Capítulo III - Estudos de Laboratório, que corresponde ao trabalho laboratorial de análise

do salto. Este, por sua vez, subdivide-se em três partes: Estudo Laboratorial 1, Estudo

Laboratorial 2, Estudo Laboratorial 3;

Capítulo IV – Estudo em Contexto de treino, serve de contextualização do capítulo anterior

em ambiente de treino o qual se subdivide em três partes: análise do salto isolado, regressão

linear e análise do salto em esquemas;

Nos capítulos III e IV são apresentados para cada estudo: objetivos, materiais, amostra,

procedimentos, tratamento de dados, resultados e discussão de resultados. No final de cada

capítulo, é apresentada uma conclusão dos três estudos que os compõem.

No Capitulo V- Estimativa das forças de reção do solo nos músculos e articulações foi

feita uma estimativa das FRS com base no capítulo 8 de de Grimshaw e Burden (2007)

utilizando a análise do estudo laboratorial 1.

No Capítulo VI – Conclusões e recomendações para estudos futuros, onde é apresentada

uma conclusão de todos os estudos anteriormente referidos. São também apresentadas

recomendações para estudos futuros a serem realizados.

CAPÍTULO II

REVISÃO DA LITERATURA

IMPACTO DAS FORÇAS DE REAÇÃO DO SOLO NA GR - ESTUDO DE SALTOS CAP. II – REVISÃO DA LITERATURA


2. Introdução

Para a realização da revisão da literatura do estudo foi efetuada uma pesquisa em diferentes

bases de dados: B-on, PubMed, ScienceDirect, Scielo e Google Académico. Relativamente à

pesquisa foram selecionados, artigos científicos e artigos de revisão. A pesquisa foi iniciada

com as palavras-chave “Force Plate” e “Rhithymic Gymnastics” e”, apenas no PubMed surgiu

um estudo. Com as palavras-chaves “force plate” e “gymnastics” surgiram 15 resultados.

Seguidamente, foram utilizadas as palavras-chave: “Ground Reaction Forces” e “Rhithymic

Gymnastics”, onde também apenas apareceu um artigo no PubMed. Nesta pesquisa foi

alterada a palavra-chave “Rhithymic Gymnastics” por “Gymnastics” onde surgiram 15 artigos

no PubMed, e 758 resultados no ScienceDirect, mas os estudos não são só sobre ginástica. E,

por fim, com as palavras-chave: “Force Plate”, “Ground Reaction Force” e “Rythmic

Gymnastics” apenas surgiu um artigo científico, Hutchinson e colaboradores (1999). Para

além destas, pesquisas foram feitas outras pesquisas com as palavras-chave: “Gymnastics” e

“landing” tendo surgido 57 resultados, onde apenas um foi analisado, pois os restantes artigos

referem-se à ginástica artística. Ao alterar a pesquisa para “Rythmic Gymnastics” e

“Landing” surgiu apenas um artigo, que foi analisado. Uma outra pesquisa efetuada foi com

as palavras-chave: “Children” e “Gymnastics training” onde surgiram 26 artigos, dos quais

foram analisados 12. Na pesquisa da posição do pé na receção de saltos foram encontrados

seis artigos no PubMed e dois dos artigos foram analisados neste estudo. Para tal, foram

utlizadas as palavras-chave: “landing”, “jumps”, “foot position”.



Tabela 1 Referências de artigos pesquisados.

Autor Ano Artigo Técnica estudada Tipo de

publicação

Hutchinson, M.

R.

1999

Low back pain in elite rhythmic

gymnasts

Estudo prospetivo

com relatórios

médicos diários

Artigo Científico

Christina

Chockley 2008

Ground Reaction Force Comparison

Between Jumps Landing on the Full

Foot and Jumps Landing en Pointe

in Ballet Dancers

Medição das FRS

com PF Artigo Original

Alicja

Rutkowska-

Kucharska

1998

Take-off structure and touch down

loads during landing in selected

rhythmic sport gymnastics jumps PF Artigo do ISBS

Mills, C., Pain,

M.T.G. and

Yeadon, M.R., 2009

Reducing ground reaction forces in

gymnastics' landings may increase

internal loading

Simulação/Modelo

de um ginasta, 4D.

Artigo científico

(Journal of

Biomechanics)

Miha Marinšek 2010

Basic landing characteristics and

their application in artistic

gymnastics

Artigo de revisão

Filipa Sousa;

Eunice Lebre s.d.

Biomechanical analysis of two

different jumps in rhythmic sports

gymnastics (rsg). PF

Artigo apresentado

no ISBS

Antonio

Cicchella1 2009

Análisis cinemático de algunos

saltos seleccionados en gimnasia

rítmica

Análise de vídeo Artigo científico

Filipa Sousa,

Eunice Lebre 1998

Biomechanics of jumps in rhythmic

sport gymnastics (rsg) a kinematic

analysis of the principal jumps in

rsg

Programa de análise

de vídeo ISBS

T. Kums, J.

Ereline, H.

Gapeyeva, M.

Pääsuke

2005

Vertical jumping performance in

young rhythmic gymnasts

Bosco anaerobic

jumping power test

were performed on

force platform.

Artigo científico



2.1. História da ginástica

Os antecessores da Ginástica Rítmica rementem para o Antigo Egipto, onde a expressão

estética do corpo humano foi encorajada e a beleza elevada a um estado de culto. Existem

túmulos, fachadas de algumas pirâmides com exercícios de ginástica (Fédération Internationel

de Gymnastique (FIG)).

Figura 1 Imagens do Túmulo de El Minya, Egipto. Fonte: http://www.fig-gymnastics.com/site/page/view?id=261

A Ginástica Rítmica é praticada desde o final da I Guerra Mundial. Através das ideias de

Noverre e de Delsarte, no século XVIII, denominada a “ ginástica moderna” procurava-se

juntar a emoção ao movimento através da utilização de elementos de dança para desenvolver

a graça no corpo humano. Foi a expressividade de Duncan que revolucionou a modalidade e

fez com que a arte e o desporto se ligassem. Por seu lado, o ritmo de Dalcoze agregou a GR à

música e ritmo. Surge posteriormente Medau, Velardi que também foram pioneiros na

modalidade. Em 1961 foi criada a primeira Comissão Técnica de Federação Internacional de

Ginástica. O primeiro campeonato mundial e competições internacionais ocorrem em 1963,

em Budapeste. Os primeiros campeonatos mundiais de conjuntos foram realizados em

Copenhaga, em 1967 e o Campeonato Europeu em Madrid, em 1978. Recuando quatro anos,

só em 1974, após uma tentativa falhada de dois anos, a modalidade passou a ser denominada

ginástica rítmica desportiva até 2000, alterando novamente, nos Jogos Olímpicos de Sydney,

na Austrália, ficando denominada como a conhecemos hoje, Ginástica Rítmica. Passou a fazer

parte dos Jogos Olímpicos a partir de 1984, em Los Angeles. A designação inicial de

ginástica moderna vem da Bulgária e União Soviética, até aos anos 80. Depois do

desarmamento do Bloco Soviéticos, Rússia, Bielorrússia, Azerbaijão, Ucrânia e Bulgária,

dividiram as medalhas. Espanha, Itália, Brasil e Grécia encontravam-se mesmo atrás.

http://www.fig-gymnastics.com/site/page/view?id=261



Conforme a GR foi crescendo e ganhando popularidade, a Alemanha, Suíça, Israel, China e

Japão emergiram em 2010 com a modalidade.

2.1.1. Descrição da Ginástica Rítmica

A FIG descreve a Ginástica Rítmica como:

“um combinado da elegância do ballet com o drama do teatro, a Ginástica Rítmica rebenta

com o glamour, esbatendo as barreiras entre o desporto e a arte. As ginastas de ginástica

rítmica esforçam-se para encantar os juízes e o público com o aperfeiçoamento dos seus

exercícios enquanto executam tarefas muito difíceis com um dos quatro aparelhos

portáteis: arco, bola, fita e corda.”

Além disso, a FIG refere que a flexibilidade e a interpretação musical são muito importantes

na GR. Segundo o Comité Olímpico Nacional a GR consiste numa combinação entre a

ginástica e a dança, em conjunto ou individualmente. As ginastas utilizam música para

acompanhar os movimentos coreografados e utilizam ainda: arco, bola maças e fita. Para a

Federação Portuguesa de Ginástica a GR “é uma disciplina olímpica essencialmente feminina

que se carateriza por combinar aspetos estéticos e artísticos, através da realização de

movimentos corporais, coordenados com o manejo dos aparelhos portáteis, que são: a corda, o

arco, a bola, as maças e a fita”. Segundo Laffranchi, 2005 a GR é

“um desporto que visa não só o rendimento, mas também a produção de um espetáculo,

que incorpora caraterísticas da dança, da ginástica artística e de atividades desportivas de

manipulação e que visa a combinação perfeita entre a música, o movimento corporal e o

movimento dos aparelhos portáteis”.

Os exercícios de ginástica apresentam um elevado grau de exigência técnica e física e têm se

ser feitos de forma perfeita Laffranchi (2005) e para os diferentes níveis de desempenho é

necessária uma avaliação específica Ávila - Carvalho (2012). Daí a modalidade ser

regulamentada por um Código de Pontuação. Consequentemente, esta disciplina (GR)



desenvolve várias capacidades motoras, tais como a coordenação, a flexibilidade, a força, o

ritmo e a agilidade. Segundo o regulamentado, as ginastas atuam num praticável com

dimensões de 13m x 13m. Tem limites regulamentados, aos quais as ginastas durante a

execução do esquema não podem exceder. As competições são de dois tipos: individual ou de

conjuntos. Segundo a FIG, é o risco do exercício que a ginasta executa, como por exemplo,

lançar o aparelho alto e perdê-lo de vista, pois ao mesmo tempo executa pivots, saltos, ou

acrobáticos, antes de o agarrar, que carateriza os esquemas da modalidade. Na competição

individual são seguidas as regras da FIG e as ginastas só podem utilizar apenas quatro

aparelhos a cada ciclo olímpico e a duração do esquema é de 1,15 minutos a 1,30 minutos.

Para os conjuntos, os movimentos e criatividade num esquema é maior, pois implica uma

coordenação de vários elementos gímnicos, em simultâneo. Esses conjuntos são compostos

por cinco ginastas que têm obrigatoriamente de realizar dois exercícios diferentes, um apenas

com um aparelho e outro com dois aparelhos diferentes. Aqui a duração já é de 2,15 minutos a

2,30 minutos. Deve haver colaborações entre todas as ginastas, em todas as partes do

exercício e têm de ser visíveis. Segundo a FIG (2013) a composição de um esquema não

deverá ser apenas uma simples sucessão de dificuldades. A avaliação é feita através de um

painel de juízes, um grupo avalia a dificuldade, outro avalia a execução (onde entram a falhas

técnicas e artísticas). Os que avaliam a dificuldade (D) é feita de forma independente por

quatro juízes. Os da execução (E) avaliam as falhas técnicas com quatro a cinco juízes. Os

elementos básicos da Ginástica Rítmica são os saltos, os equilíbrios, os pivots, as ondas e os

pré - acrobáticos. E os aparelhos utilizados são: a corda, a bola, o arco, a fita e as maças.

Abaixo são apresentadas fotos dos esquemas individuais e de conjuntos portugueses que

participaram no campeonato do mundo de ginástica, em Ismir (Turquia), em 2014.

Figura 2 Esquema de conjuntos (esquerda) e esquema individuais (direita). Fonte:http://www.fgpginastica.pt//multimedia/album?id=12



2.2. Efeitos do treino de ginástica em crianças

Da análise de vários artigos científicos (Rowley 1987; Malina, 2010; Malina e colaboradores

2013; Maffulli, 1990), acerca do efeito do treino intenso em crianças, percebe-se que

podemos aferir que, por um lado, é difícil definir o efeito do treino intensivo em crianças, mas

as respostas fisiológicas semelhantes às descritas para adultos. Por outro lado, não é possível

definir qual a quantidade de atividade física, para que não lhes seja lesiva nem que lhes

provoque efeitos negativos. Os autores não conseguem saber se as mudanças que ocorrem nas

crianças derivam do treino ou do processo de desenvolvimento e crescimento ou ainda, da

interação dos dois (Rowley 1987; Malina, 2010; Malina e colaboradores, 2013; Maffulli,

1990). Assim sendo, Maffulli (1990) sugere que a idade e a modalidade influenciam a

formação e é necessário considerar os efeitos a nível físico e psicológico. Também sugere que

o incremento da intensidade no treino de crianças, deve ser 10% por semana e ter em

consideração processos de maturação e adaptações corporais. Brenner (2016) e os autores

anteriormente referidos (Rowley 1987; Malina, 2010; Malina et al 2013; Maffulli, 1990),

referem que as crianças que seguem este tipo de treino estão sujeitas a riscos a diferentes

níveis, nomeadamente: físico, psicológico, maturacional, lesões, relação com pares e

educacional.

Pela definição da modalidade GR podemos perceber que a flexibilidade é um dos skills mais

importantes a desenvolver. Alguns autores referem que o desenvolvimento da flexibilidade de

uma criança se dá na fase pré-pubertária, entre os seis e os dez anos. Se a flexibilidade for

desenvolvida pode contribuir para prevenir lesões e permitir que as crianças realizem

movimentos com maior amplitude. Além disso, facilita a aprendizagem e permite que

desenvolvam outras capacidades (Barata, 2013).

Deste modo, a GR é uma das modalidades onde existe uma estimulação precoce e as ginastas

são expostas a um treino intenso e de muitas repetições ainda em idade pré-pubertária, sendo

necessário ter em conta os momentos de desenvolvimento das diferentes capacidades físicas,

para que se obtenha máximo rendimento desportivo (Rowley, 1987; Corujeira e

colaboradores, 2012). A intensidade do treino, numa criança, é medida através do número de

horas de treino a que a criança está sujeita (Rowley, 1987). Esse treino consiste em repetir

muitas vezes os elementos do esquema, até que sejam automatizados e realizados de forma



perfeita. Assim uma ginasta de alto nível treina cinco horas diárias, seis dias por semana

(Laffranchi, 2005; Tanchev e colaboradores., 2000). Com o treino de GR as raparigas tendem

a apresentar um somatótipo ectomorfico (Malina, 2013). As ginastas que obtêm melhores

resultados são as que têm baixo peso corporal, reduzido diâmetro bi-cristal, elevados níveis de

flexibilidade, estão sujeitas a muitas horas de treino por semana (aproximadamente 25 horas),

com restrições na alimentação e que começam a praticar muito novas, com cerca de seis anos

(Takada e Lourenço, 2004). Ávila-Carvalho (2012) refere que os fatores que determinam o

sucesso de uma ginasta são: as horas de treino, a experiência de prática da ginasta e a idade

com que iniciam a modalidade. Contudo, Cupisti e colaboradores (2007) referem que o

grande número de horas de treino representa maior risco de lesão, mas observaram que a

recuperação das lesões, por parte das ginastas, era rápida e o seu treino não foi

significativamente prejudicado.

Na ginástica a carga dinâmica a que estão sujeitos, influencia o tamanho e força óssea, mais

do que a nível muscular (Hall, 2012). Durante o treino as ginastas ficam sujeitas a cargas

mecânicas e essas cargas agem sobre os ossos. A carga mecânica dinâmica faz com que os

ossos se desenformem ou alonguem, maiores cargas produzem maiores tensões. A

mineralização óssea e resistência óssea tanto em crianças como em adultos resultam das

tensões que o esqueleto sofre. A atividade física praticada, a dieta, a genética e o estilo de

vida podem influenciar drasticamente a densidade óssea. Meeusen e Borms (1992) referem

que em atividades intensas, com cargas prolongadas e excessivas, o desenvolvimento do osso

que é desenvolvido com a atividade normal, pode ser afetado e influenciar o crescimento

normal. Burt, Greene, Ducher e Naughton (2013) referem que as ginastas possuem melhores

propriedades ósseas que as participantes que não são ginastas. Takada e Lourenço (2004)

referem que na GR as ginastas têm uma alta densidade óssea em várias regiões do corpo.

Possuem estes níveis de densidade óssea, provavelmente, devido às forças aplicadas sobre os

ossos e às forças de reação do solo na receção de saltos e trabalho dos músculos durante

movimentos do tronco.



2.3. Cinética e cinemática do movimento

Através do que descrevem Hall (2012) e Grimshaw e Burden (2007) sabemos que o

movimento humano possui componentes angulares e lineares e pode ser descrito em três

planos: transversal, sagital e frontal. A eles estão também associados os três eixos: medio-

lateral, ântero-posterior e vertical. Este sistema mede os pontos de interesse através de

unidades horizontais, medidas no eixo do x, e de unidades verticais, medidas no eixo do y.

Esses eixos podem ter sentidos positivos e negativos. Os pontos do corpo humano que

habitualmente são marcados são as articulações, que são os pontos que delimitam os

segmentos corporais. Um movimento mais complexo pode ser analisado em três dimensões

adicionando assim o eixo z, que é perpendicular aos eixos anteriormente mencionados. Neste

caso o y deixa de representar a medida vertical, passando a ser o z essa medida; e o x e o y

representam duas direções horizontais. Neste estudo foram utilizadas as duas dimensões (x e

y) pois o movimento analisado foi um salto simples, que é caraterizado pelo afastamento no

plano sagital dos membros inferiores. Este salto é visualizado lateralmente permitindo uma

análise mais facilitada das variáveis que pretendemos obter. Uma das formas de analisar a

performance de um atleta é através da observação visual, que permite fazer uma análise

qualitativa da análise do movimento. Essa análise deve ser planeada e conduzida com

conhecimento biomecânico do movimento para que possa ser eficaz. É necessário saber

princípios biomecânicos para identificar os fatores que contribuem ou os que dificultam a

performance. Um instrumento que ajuda na observação visual é a gravação em vídeo da

execução do movimento. Permite rever o movimento as vezes necessárias e além disso

permite diminuir a velocidade de execução do movimento para analisá-lo com mais pormenor

e cuidado. Além disso, as câmaras que existem já permitem fazer gravações com mais de 30

imagens por segundo. Neste estudo foi utilizada uma câmara com capacidade de gravação de

120 imagens por segundo (fps) e que foi utilizada durante a recolha de dados. Outro fator

importante a considerar na câmara, além da velocidade de captura, é a qualidade da imagem

digital (número de pixels). A velocidade de obturação da câmara permite controlar o tempo de

exposição que o obturador está aberto quando cada imagem no vídeo é registada. Se o

movimento analisado for rápido menor terá de ser o tempo de exposição para que a imagem

não fique desfocada. O número de câmaras utilizadas para filmar o movimento também é

importante considerar. Como neste estudo foi analisado o movimento dos MI, e este é



efetuado no plano sagital, foi suficiente a utilização de uma câmara. Contudo a maior parte

dos movimentos não se realizam num só plano, sendo assim necessário utilizar mais do que

uma câmara. Para facilitar a análise os investigadores biomecânicos utilizam marcas refletoras

nas articulações a estudar. Em suplemento à observação visual o som também é importante na

análise, pois pode fornecer informações sobre o movimento analisado, por exemplo: o som da

passada pode revelar uma assimetria nos MI.

O movimento humano surge da geração de força muscular, forças internas e forças externas

ao corpo humano que geram diferentes tipos de cargas mecânicas: força de compressão,

tensão, rotação e horizontal. Todas essas cargas provocam efeitos no corpo e seus segmentos,

nomeadamente: a aceleração e a deformação.

Passando para as variáveis cinemáticas do movimento sabemos que existem variáveis:

lineares e angulares. As lineares são: o deslocamento, a velocidade e a aceleração. E as

angulares são: deslocamento angular, velocidade angular e aceleração angular.

2.3.1. Cinética e cinemática do salto

O salto é um movimento utilizado em muitos desportos. Este movimento pode ter vários

objetivos, tais como: atingir maior distância horizontal, ou maior distância vertical, podendo

ser utilizado também para intercetar objetos. Pode ser realizado a partir de um pé ou a partir

dos dois, tal como a sua receção. Podendo ainda começar de uma posição parada ou partindo

de uma corrida preparatória. Os movimentos básicos do salto podem ser divididos em várias

fases, nomeadamente:

Contra movimento, muitas vezes visto e conhecido na literatura como counter-

movement, que é definido desde o primeiro movimento até à flexão óptima da

articulação do joelho;

Propulsão que vai desde a flexão óptima da articulação do joelho até ao momento de

saída (take-off);

Voo com início no momento de saída até ao momento de receção;

Receção definida a partir do momento de início do contacto do pé com o solo até ao

final do movimento.



Na primeira fase, a de contra-movimento, as articulações: coxo-femoral, joelho e tornozelo

sofrem flexão. Contudo a amplitude dessa flexão irá depender da tarefa e situação específica

com que o desportista se depara. Porém a articulação que sofre maior flexão é a coxo-femoral,

para um maior salto maior será a flexão (Grimshaw e Burden, 2007). A flexão das outras duas

articulações mantem-se mais ou menos constantes. Este movimento é realizado por dois

motivos: 1) para colocar o corpo numa melhor posição para começar a fase propulsiva; e 2)

aproveitar as vantagens musculares do ciclo muscular de alongamento-encurtamento. Partindo

de pé é muito mais difícil o sujeito se elevar, tal irá depender simplesmente da flexão plantar

(articulação tornozelo). A flexão das articulações permite maior alcance do movimento na

fase propulsiva, maior amplitude de movimento criando maior impulso nessa fase, porque a

força é aplicada durante mais tempo (impulso é igual à força vezes o intervalo de tempo).

2.3.2. Biomecânica de saltos na ginástica

Neste estudo foi analisado o salto grand jete, um salto que consiste no afastamento ântero-

posterior dos membros inferiores (MI) estendidos, tronco na vertical e MS elevados

lateralmente. Os MI devem estar afastados a 180º (retirado do código adaptado 2017-2020).

Analisamos mais concretamente a receção do salto, em que a ginastas faz impulsão com um

membro e contacta solo com o outro membro. A fim de compreender mais acerca do salto da

modalidade são apresentados artigos que descrevem esse salto e outros.

No estudo de Kums, Ereline, Gapeyeva e Pääsuke (2005) a altura do salto vertical depende de

processos fisiológicos que tem lugar nos sistemas muscular e nervoso. Em relação ao sistema

muscular é um movimento multiarticular que requere coordenação intra e intermuscular, ex: a

capacidade de músculos agonistas, antagonistas e sinergistas para cooperar na execução da

tarefa. Este estudo indica o efeito do treino de GR, que inclui movimentos rápidos balísticos

com produção de força explosiva (potência). Assim ao executar diferentes tipos de saltos

verticais, o mecanismo interno de ativação dos músculos pelo SNC é diferente. Para tal

utilizam três diferentes salto: o squat jump (SJ), o counter movement jump (CMJ) e o drop

jump (DJ). Testaram esses saltos com crianças ginastas e com crianças que não praticavam

desporto. Através da comparação dos resultados entre os grupos concluíram que as ginastas



de GR produzem melhor potência mecânica durante saltos repetitivos, mas fatigam mais

depressa que o grupo de controlo.

Cicchella (2009) analisou quatro saltos de GR com o objetivo de fornecer os primeiros dados

descritivos desses movimentos, comparar os comportamentos distintos em saltos semelhantes

e estudar a variabilidade. Dividiu os quatro saltos em quatro fases: comprimento do último

passo (LS) - separação entre o ponto de contacto da ponta do pé e do calcanhar do último

passo; ângulo do joelho antes do salto (KL) – definido como o ângulo de carga máxima no

joelho; duração do impulso (PD) – definido com a duração do impulso para a saída do salto; e

duração do voo (FT). A variabilidade mais baixa observou-se na duração de voo, e a maior foi

observada no comprimento do último passo. Em todos os saltos a duração de voo foi similar,

apesar dos diferentes movimentos realizados durante a fase de voo. O comprimento do último

passo no grand jete e a duração de voo do salto cossaco com meia volta foram os únicos

saltos em que a distribuição não foi normal. Nas correlações observa-se: que a duração do voo

dos saltos é influenciada pela duração do impulso e pelo comprimento do último passo.

Concluiu que a duração de voo manteve-se constante em todos os saltos porém houve uma

elevada variabilidade na duração do impulso e no comprimento do último passo.

Outro fator que influencia a execução deste salto, mas que não será estudado nesta

investigação, é a execução do salto com aparelhos portáteis e o movimento dos braços.

Mkaouer, Amara e Tabka (s.d.) fizeram uma investigação onde analisaram a variação da:

força, velocidade e flexibilidade durante a execução do grand jete com e sem bola. O objetivo

do estudo era investigar o efeito da segunda tarefa, lançamento da bola, durante a execução de

um grand jete. Pretendiam observar como influenciava o desempenho do salto,

nomeadamente na força, velocidade e flexibilidade. Observaram que quando o salto era

executado com aparelho, neste caso a bola, houve uma diminuição significativa das variáveis,

exceto a velocidade vertical, aceleração e velocidade angular, que aumentou para compensar a

diminuição da força e o deslocamento vertical. Utilizaram cinco ginastas femininas que

pertenciam à equipa Nacional de Juniores da Tunísia, com idade 13,8 ± 1,3 anos, estatura 1,58

± 0,07 m e massa corporal 46,59 ± 8,23 kg. Para o presente estudo é de interesse analisar os

valores das variáveis do salto grand jete, sem a bola (Tabela 2).



Tabela 2 Comparação dos valores das variáveis estudadas nos saltos com e sem bola, retirado do estudo de Mkaouer, Amara

e Tabka (s.d.) Split Leap (SLw) e Split Leap throw-catch (SLtc), com lançamento.

Observaram diferenças significativas nas seguintes variáveis: velocidade inicial,

deslocamento vertical, força (componente vertical e horizontal), pico de potência/força e a

velocidade angular. De todas estas variáveis a velocidade inicial foi a que teve maior

influência na execução dos saltos das ginastas. Observaram também que o grand jete com

lançamento da bola não foi executado corretamente.

No estudo de Sousa e Lebre (s.d.) as autoras analisaram dois saltos muito executados em GR,

o grand jete (A) e o grand jete com extensão do tronco (B). Na figura 3 é apresentada a

posição que as ginastas adquirem no salto, retiradas do estudo.

Figura 3 a) Grand jete; b) Grand jete com extensão

do tronco



Participaram no estudo 12 ginastas com idade 15±3,2 anos, massa corporal 49,4±4,7 kg e

estatura 1,67±6,8 m. A análise foi feita através de vídeo e utilizado o programa Peak 5 -

Motion Measurements System com um modelo espacial de 16 pontos. Na tabela 3, retirada do

estudo (Sousa e Lebre, s.d.), observamos o valor que as autoras obtiveram para cada variável.

Tabela 3 Resultados da análise dos saltos, a)grand jete e b)grand jete com extensão do tronco.

Através da comparação dos seus valores concluíram que a velocidade no salto A é superior à

do salto B; a velocidade de saída do salto B foi menor que a do A; o salto B foi mais alto e

mais longo que o A; a altura do CM na saída do salto B foi menor que A; o salto B atinge um

ponto mais alto do CM; na receção ao solo a altura do CM do salto A foi maior que a do B.

Assim, concluíram que as ginastas, provavelmente, não executaram o salto A da melhor

forma, pois o salto B, que é mais difícil, é executado durante mais tempo e mais alto, dando

mais ênfase aos skills difíceis descorando os mais fáceis.

Outro estudo (Sousa e Lebre, 1998), semelhante ao referido anteriormente mas diferente na

amostra e saltos estudados, analisaram parâmetros cinemáticos e técnicos em quatro saltos: (a)

“leap jump”- grand jete; (b) grand jete com extensão do tronco e pé à cabeça; (c) grand jete

com flexão do joelho da frente e com pé à cabeça; e (d) salto com afastamento lateral dos MI

(Figura 4). Com esta análise pretenderam compreender o grau de importância dos parâmetros

cinemáticos tidos em conta na execução dos saltos. Foram escolhidos os referidos saltos

porque são os básicos e mais utilizados num esquema de GR, e também porque os treinadores

da modalidade sentem dificuldade em analisar os erros mais comuns na sua execução. Os



saltos foram filmados e analisados com o programa Peak 5 System- Motion Measurements

System.

A B C D

Figura 4 a)Grand jete; b) grand jete com extensão do tronco e pé à cabeça; c) grand jete com flexão do joelho da frente com

pé à cabeça; d) salto com afastamento lateral dos MI.

Neste estudo as investigadoras testaram 29 ginastas juniores de elite de GR, com 12,9 ±1,1

anos, 36,4±6,4 kg de massa corporal e 1,52,8±8,2 m de estatura. Foram também analisadas 17

ginastas séniores de elite de GR, com 15,7±1,1 anos, 47,6±5,5 kg de massa corporal e

165,0±6,2 cm de estatura. A tabela 4 apresenta os resultados do estudo para as variáveis em

análise, tanto para as ginastas juniores como séniores. Os resultados da Tabela 4 são relativos

ao salto A (Grand jete).

Sousa e Lebre (1998) verificaram que em todos os saltos estão relacionados tanto com a

duração da fase de take-off com o deslocamento horizontal e vertical do CM. Em relação à

duração da fase de take-off os resultados apontam para uma antecipação dos MI sobre o

Tabela 4 Valores obtidos para o salto A das ginastas juniores (esquerda) e séniores (direita).



tronco, devido à flexão do tronco da ginasta no início do movimento. Em cada salto as

ginastas realizam esta antecipação pois permite que as ginastas atrasem a duração do take-off

(saída) e obter um CM mais elevado e assim poderem realizar o movimento na fase de voo do

salto correspondente. Em relação ao estudo do deslocamento horizontal e vertical do CM

mostram que os saltos podem ser classificados em dois grupos: maior alcance e menor altura

alcançados (saltos A e C); e menor alcance e maior altura alcançados (saltos B e D).

Concluem que os parâmetros cinemáticos utilizados, para os dois grupos, para descrever os

saltos são: duração do take-off, duração da fase de voo, altura do CM no take-off, altura do

CM no ponto mais alto, velocidade linear do CM na descolagem (componentes horizontal e

vertical), ângulos de saída no take-off e ângulo de afastamento máximo dos MI na fase de

voo. O ângulo de saída no take-off foi o que mais influenciou na execução dos saltos.

Num outro estudo onde foi analisada a cinemática do grand jete (Morales, 2011), pretendeu

realizar uma análise biomecânica do salto grand jete, analisando variáveis cinemáticas dos MI

e a relação entre os MI (ângulo de afastamento dos MI). As variáveis analisadas foram: altura

máxima, o ciclo de altura máxima, o ângulo máximo, o ciclo de ângulo máximo, e o

desfasamento temporal entre o momento em que ocorre o ângulo máximo e a altura máxima.

Neste estudo foram utilizadas quatro câmaras de vídeo, e marcas numa ginasta que realizou

quatro saltos. Os principais resultados que observou foram: em 50% dos saltos o afastamento

ântero-posterior dos MI (ângulo máximo) antecedeu o momento de altura máxima, enquanto

nos outros 50% ocorreu o contrário. Observou que em 50% dos saltos o ângulo de máximo

afastamento dos MI ocorre na fase ascendente e os outros 50% na fase descendente. Verificou

ainda, na variável altura, que à medida que as ginastas se aproximavam da altura máxima

atingiam um plateau. Com este plateau o autor conseguiu demonstrar que é seguida uma das

regras imposta pelo código de pontuação – a de manter a forma do salto na fase aérea.

Referem que a ginasta efetua uma rotação lateral da anca no final da fase aérea – depois de

estender o MI esquerdo à frente flete-o para fazer a receção ao salto mas mantem o MI direito

em hiperextensão atrás. Devido a isto o marcador do lado direito fica mais elevado, e o autor

refere que isto é a causa do desfasamento temporal existente em metade dos saltos, o que

dificultou o cálculo do CM da ginasta. Concluiu que há uma relação entre as variáveis altura

máxima atingida e o ângulo de afastamento máximo dos MI, em metade dos saltos realizados



pela ginasta uma variável antecede a outra e na outra metade ocorre o contrário. Contudo não

conseguiu concluir qual das duas formas é a ideal para a execução do salto, devido à elevação

da anca (devido à rotação coxofemoral) que pode gerar maior deslocamento vertical,

alterando a altura máxima do salto. Referindo-se assim que o salto deve ser analisado mais

pormenorizadamente. A partir dos resultados do valor da variável ângulo máximo de

afastamento dos MI observaram que esses valores, para todos os saltos, não se mantem

constante.

Através dos estudos anteriormente referidos podemos observar que os objetivos de cada

estudo eram diferentes, contudo analisaram variáveis comuns. Essas variáveis foram:

deslocamento horizontal do CM (Mkaouer, Amara e Tabka, s.d.; Cicchella, 2009; Kums,

Ereline, Gapeyeva, Pääsuke,2005), a altura do CM na descolagem ou take-off (Sousa e

Lebre, 1998; Sousa e Lebre, s.d.), a altura no ponto mais alto do CM na fase de voo (Sousa e

Lebre, 1998; Sousa e Lebre, s.d.), a duração do voo (Sousa e Lebre, 1998; Sousa e Lebre,

s.d.), a velocidade na chamada (Kums, Ereline, Gapeyeva, Pääsuke, 2005.; Cicchella, 2009) e

as velocidades lineares horizontal e vertical do CM (Kums, Ereline, Gapeyeva, Pääsuke,

2005; Sousa e Lebre, s.d.). A partir dos estudos de Sousa e Lebre (1998) ficaram definidas as

variáveis que servem para descrever os saltos: duração na chamada, duração da fase de voo,

altura do CM no take-off, altura do CM no ponto mais alto, velocidade linear do CM na

descolagem (componentes horizontal e vertical), ângulos de saída no take-off e ângulo de

afastamento máximo dos MI na fase de voo.

Uma das variáveis estudadas foi a duração da fase de voo e é também aquela que se manteve

mais constante (Cicchella, 2009). Provavelmente é devido ao plateau que Morales (2011)

refere que existe quando as ginastas executam os saltos, e que é necessário para o salto ser

pontuado durante a execução do esquema. Cicchella (2009) refere que existe uma alta

variabilidade na duração do impulso (impulso é igual ao produto da força pelo intervalo de

tempo durante a qual esta atua). Ao relacionar o impulso com o momento temos que o

impulso é igual à variação do momento (diferença entre o produto da massa pela velocidade

final pelo produto da massa pela velocidade inicial). Num salto grand jete, pode-se considerar

que o corpo da ginasta comporta-se como um projétil, e os fatores que determinam a altura e a

distância que um projétil atinge são: ângulo de projeção, velocidade de projeção e a sua altura



relativa. Neste caso o ângulo e a velocidade de projeção dependem do treino e da força que a

ginasta aplica para sair do chão. Como parte do solo e aterra no solo não é necessário

considerar a altura relativa. Um dos estudos anteriores refere que o ângulo de saída foi o que

mais influenciou a execução do salto (Sousa e Lebre, 1998). No estudo de Mkaouer, Amara e

Tabka (s.d.) a velocidade angular (que é igual à divisão entre o deslocamento angular pela

variação do tempo) também foi uma das variáveis com variação significativa. Se a velocidade

inicial varia, correspondente à de descolagem, o ângulo de saída também varia, a altura

máxima atingida (que corresponde à altura máxima de voo) também irá variar (Sousa e Lebre,

s.d.).

Outro aspeto importante analisar são os saltos efetuados logo após um salto realizado, algo

que pode ser visto durante um esquema de GR, as ginastas efetuam dois saltos seguidos, um

exemplo disso é o “grand jete en tournant”. Aqui tem interesse analisar a variável intervalo

de duração entre impacto, o que seria uma mais-valia neste estudo, pois é onde costumam

surgir lesões (Mann e colaboradores, 2010), devido à carga repetida a que as ginastas estão

sujeitas (Hall, 2012).

Figura 5 Ginasta portuguesa a executar o grand jete com extensão do tronco.



2.4. Forças de Reação do Solo (FRS)

Através da Terceira Lei de Newton (ação/reação), na receção de um salto, as ginastas irão

estar sujeitas a suportar uma força de igual intensidade, igual direção, mas sentidos opostos.

Segundo Rutkowska- Kucharska (1998) uma das características da modalidade consiste na

repetição dos elementos inúmeras vezes. Um desses elementos é o salto. Além disso

conseguiram ainda contabilizar o número de saltos que uma ginasta realiza num ano, sendo

aproximadamente seis mil repetições, fazendo com que acumulem cargas especialmente nas

articulações: do joelho e tornozelo, durante a receção, devido ao esforço repetitivo e podendo

levar à lesão. No estudo que realizaram concluíram que as forças de reação do solo durante a

receção são três vezes a massa do corpo; o swing de membros superiores (MS) nos saltos

verticais não diminuem o valor da força necessária para absorver impactos durante a receção

ao solo; o swing de MS em múltiplos saltos diminui a carga no sistema de movimento durante

as fases de receção ao solo; o grau de carga durante a receção de múltiplos saltos depende de

parâmetros temporais do take-off.

Num estudo de Mils, Pain e Yeadon (2009) através da simulação computacional de uma

ginasta e do tapete de receção, pretenderam determinar estratégias de receção que

minimizassem as FRS e as forças internas geradas. A descoberta mais significante foi a de

que o ginasta pode modificar a sua estratégia de receção de maneira a minimizar as forças

internas e as FRS. Observaram que minimizando as FRS através de mudanças de ativação

musculares pode-se diminuir as cargas internas e possivelmente o risco de lesão.

Chockley (2008) descreve e compara as FRS de receção em ponta do pé e receção com o pé

todo, medida através de uma plataforma de forças em bailarinas de ballet, para determinar a

biomecânica dos saltos de ballet. Utilizou uma PF para recolher os dados da saída do chão e

da receção. Avaliou a receção em duas situações, sendo elas: quando a receção era efetuada

com o pé todo; e a outra quando a receção era efetuada com a ponta do pé. Conseguiu

identificar três fases na receção com o pé todo e também determinou a quantidade de força a

que cada parte do pé é exposta durante cada receção. Além disso verificou que a duração de

cada fase tem direta correlação com a quantidade de força que cada secção deve absorver para

proteger a extremidade inferior. Quando a receção é feita na ponta demora 0,053 segundos; e

quando é feita com o calcanhar demora 0,110 segundos. Assim as bailarinas quando fazem a



receção com o pé todo ficam durante mais tempo expostas às FRS. Conclui que: quando a

receção é feita na ponta do pé, devido à restrição de mobilidade do tornozelo, a altura do salto

diminuiu, quando comparado à receção com o pé todo. Essa diferença entre saltos é uma das

razões para as diferenças nos valores das FRS. Observou para uma receção na ponta do pé, as

bailarinas geravam uma força média de 531,14N, e quando era feita com o calcanhar a força

atingida, em média, era de 735,93N. A mobilidade restrita do tornozelo está relacionada com

as diferenças de FRS no tornozelo, porque o tornozelo tem uma ampla gama de movimentos

em saltos do que quando a receção é feita com o pé todo.

As receções na ginástica são importantes para o sucesso na modalidade e dependem da

preparação física das ginastas, pois têm de ser capazes de lidar com a carga a que ficam

expostos na receção (Marinsek, 2010). Marinsek refere que a altura e o tipo de receção

desenvolvem diferentes magnitudes de força. Afirma que quanto maior for a altura, na fase de

voo, maior será a componente vertical da FRS. Essa componente vertical da FRS representa a

força externa que o ginasta tem de suportar no impacto. As forças que as ginastas podem

atingir na receção dos saltos variam entre 3,9 a 14,4 vezes o peso corporal. Na receção

formam-se dois picos da componente vertical das forças de reação do solo. O primeiro pico

indica o contacto dos dedos com o solo e o segundo pico indica o contacto da planta do pé

com o solo, e normalmente este pico é maior que o primeiro pois representa a máxima força

atingida na receção.

Outro aspeto importante que o autor (Marinsek, 2010) faz referência é a posição do pé nas

receções em ginástica. Definindo a receção assim: o primeiro contato é feito com a parte

lateral seguido da parte mediana (25ms a 32ms). No estudo de Janshen (1998) o autor refere

que o calcanhar toca no solo entre 27 a 52ms mais tarde que os dedos dos pés.

Ainda Marinsek (2010) refere que quando o calcanhar chega primeiro ao solo resulta numa

maior componente vertical das FRS quando comparados com a receção quando os dedos

chegam primeiro ao solo. Quando é executado este tipo de receção (calcanhar) a máxima

força é atingida mais rapidamente e com maior magnitude e são transmitidas para os joelhos,

ocorrendo risco de lesão do ligamento cruzado anterior. No caso da receção quando os dedos

tocam primeiro no solo a maior força é desenvolvida no tendão de Aquiles. Há uma maior



ativação da musculatura da perna que permite diminuir a carga no calcanhar. Refere que é

possível diminuir a carga na receção através de uma correta execução dessa receção que pode

prevenir lesões e, para executá-las, os ginastas têm de estar fisicamente preparados.

Janshen (1998) conclui que as receções com maiores alturas do CM aumentam as cargas

mecânicas musculares do MI, principalmente dos músculos extensores do joelho. Se esses

músculos tiverem uma maior e mais longa pré-ativação provavelmente possibilita uma flexão

dorsal mais controlada do tornozelo. O que, consequentemente, fará diminuir as forças que

atuam na parte posterior do pé (calcanhar). Reparou ainda que a ativação muscular depende

do nível de treino dos ginastas. Portanto, o treino da técnica correta de receção tem muita

importância e contribui para evitar lesões.

Lebiedowska, Wente e Dufour (2009) referem que as FRS refletem a história da força de

contacto do pé com o ambiente, mais especificamente, o contacto do pé com o solo. A

investigação teve dois objetivos: determinar se a posição do pé, na receção, afeta a dinâmica

inerente do corpo humano; e na medida em que a extensão da curva das FRS refletem a

resposta da dinâmica inerente do corpo humano à carga. Estudaram a resposta dinâmica do

corpo depois da receção do pé nas três posições. As tarefas realizadas foram: 1) receção na

ponta dos pés, em flexão plantar total; 2) receção com calcanhar; 3) na metade anterior do pé.

Concluíram que a posição do pé, na receção, afeta a dinâmica inerente do corpo humano

(rigidez e amortecimento). E, além disso, que essa dinâmica inerente do corpo é um

importante fator que determina a forma da componente vertical das FRS. Conseguiram provar

que a rigidez e amortecimento são maiores na receção com calcanhar, diminuindo um pouco

quando a receção é feita na metade anterior do pé. E diminui duas vezes na posição de

receção com os dedos. Farley e colaborador (1991) citado por Lebiedowska,Wente e Dufour

(2009) reportaram que a articulação do tornozelo é a maior determinante da rigidez do

segmento perna e que essa rigidez muda com a posição de receção do pé.

Philips e Flanagan (2015) fazem referência ao ciclo muscular de alongamento-encurtamento

definindo-o como a existência de uma ação curta e rápida excêntrica que é seguida,

imediatamente, por uma ação concêntrica. Os autores pretenderam investigar se os atletas que

têm um menor tempo de contacto com o solo realizariam saltos de menor altura, e se essa



diferença poderia ser acentuada se os sujeitos realizassem a receção do Drop Jump em

oposição a uma flexão plantar. Um segundo objetivo foi o de caraterizar a carga associada a

essas diferentes técnicas de receção. Os sujeitos realizam a receção em quatro condições: com

o tornozelo em flexão dorsal, saltando o mais alto possível; com o tornozelo em flexão

plantar, saltando o mais alto possível; com o tornozelo em flexão dorsal saindo do chão o

mais depressa possível; e com o tornozelo em flexão plantar saindo do chão o mais depressa

possível. Observaram que o tornozelo foi em flexão plantar durante todas as receções, mas

quando imposta a condição de flexão dorsal (FD) foi menos 28,87% de flexão plantar (FP)

que quando imposta a condição de plantar flexão. O pico da componente vertical das forças

de reação do solo mostrou efeitos nos dois objetivos. Quando era imposta a condição de FD

ou FP os resultados obtidos foram que na condição de FD o pico foi 19,11% maior que na

condição FP. Concluíram que um tempo de contato menor com o solo não significa

necessariamente um salto mais baixo, e menos PF não levou a melhoria na altura do salto ou

no tempo de contato com o solo, no salto usado. A mesma altura de salto foi atingida com

menos FP e um tempo de contacto com o solo mais pequeno mas com maiores forças de

impacto.

Como referido anteriormente, Janshen (1998) reparou que a ativação muscular depende do

nível de treino dos ginastas. Além deste autor, mais recentemente Koshino, Yamanaka e

Takeda (2013) investigaram a relação entre a pré-ativação dos músculos do tornozelo, antes

de tocar no solo, e a posição do tornozelo quando o pé toca no solo durante a receção a um

MI. Concluíram que o gastrocnémio medial (GM) prepara-se para absorção do impacto com o

solo, antes de tocar no solo. Os músculos peronial longo (PL) e tibial anterior (TA)

aumentaram gradualmente a sua atividade muscular conforme se aproximavam do solo. Mas o

músculo gastrocnémio medial (GM) atingiu o máximo da atividade muscular antes do pé

tocar no solo em flexão plantar. Concluíram que a pré-ativação muscular frontal desses

músculos do tornozelo, TA e PL, é indispensável para suprimir o desvio do movimento do

tornozelo devido ao choque durante o contacto com o solo. Neste estudo os autores

clarificaram que a pré-ativação muscular e o equilíbrio da atividade muscular da articulação

do tornozelo têm uma influência significativa na posição do tornozelo aquando do contacto

com o solo.



2.5. Instrumentação

A Plataforma de Forças (PF) permite a obtenção de dados das FRS presentes durante um

salto, tendo sido um instrumento utilizado nos artigos anteriormente descritos. Neste trabalho

também foi utilizado este instrumento, que consiste numa plataforma onde o sujeito faz a

receção, neste caso, após um salto grand jete. O instrumento fornece os valores das forças de

reação do solo em três planos: vertical, medio-lateral, e ântero-posterior, dando assim

informação detalhada da interação entre o sujeito e o solo (Beckham, Suchomel e Mizugucj,

2014). Quando é aplicada força sobre a PF os sensores da plataforma causam variações de

voltagem. Nas PF essa alterações de voltagem são proporcionais à magnitude da força

aplicada, e assim consegue obter informações:

Força nos eixos X,Y e Z;

Centro de pressão;

Centro de força;

Momento (torque) em torno de cada eixo.

Na PF as forças são medidas através de um transdutor que converte o “estado físico em sinal

elétrico”. A força aplicada é convertida numa voltagem elétrica mensurável através de células

de carga. Existem diversos tipos de células presentes numa PF em que cada é responsável pela

excitação da voltagem de input, que produz um diferencial elétrico proporcional à carga

experienciada pelo transdutor. Com a ajuda do software Bioware os valores são apresentados

em termos gráficos e numéricos.

Um outro instrumento utilizado foi o Ergojump, que permite determinar a altura do salto

vertical e o tempo de voo. Calcula a altura de voo de um salto vertical através do tempo de

voo. Este instrumento permite calcular o tempo de voo de um salto, e medir também esse

tempo para vários saltos seguidos num determinado tempo. O instrumento consiste num

cronómetro digital ligado a um tapete. O cronómetro é ativado através do contacto do pé com

o tapete, ou no momento em que o sujeito deixa a plataforma. Depois disto ele (cronómetro

digital) regista o tempo e através de cálculos determina a altura de voo de um salto vertical.

Pois assume que a posição do saltador é a mesma na saída e na receção do salto (Bosco,

Luhtanen, Komi, 1983).



2.5.1. Comparação entre instrumentos

Buckthorpe e colaboradores (2012) realizam um estudo onde avaliaram a validade de quatro

aparelhos utilizados para medir a altura do salto vertical: tapete de contato, “jump and reach”

(Vertec), “belt mat” e plataforma de forças portátil. Comparando-os com o aparelho “gold

standard” - a plataforma de forças do laboratório. Os resultados demonstram que a plataforma

de forças portátil e o “belt mat” resultam em alturas similares do salto comparativamente ao

método critério. O tapete de contacto e o Vertec não são considerados aparelhos válidos na

medida do salto vertical, apresentando valores inferiores aos obtidos com o instrumento

critério.

Para além das diferenças no tipo de aparelho utilizado a diferença presente no tipo de tapete

utilizado para medição e avaliação de saltos também influencia a execução do salto. Garcia-

Lopez, Morante, Ogueta-Alday e Rodríguez-Marroyo (2013) realizam um estudo onde

definiram dois objetivos: 1) Analisar a validade e fiabilidade de dois aparelhos de células

fotelétricas (ErgoJump Plus e SportJump System Pro) para medir o salto vertical, a partir do

tempo de voo; 2) Provar a influência do tipo de tapete (contacto vs fotoelétrico) no salto

vertical para estimar o tempo de voo. Relativamente ao primeiro objetivo os resultados

demonstram que: os dois tipos de tapete (fotelétricos e os de contato) subestimam a

componente vertical, a altura do salto (1,3 cm e 5,9 cm), mas apenas o Sport System Pro tem

uma maior correlação com a plataforma de força, existindo uma fiabilidade. E no segundo

concluem que a diferença entre o tapete fotelétrico e de contacto é por volta de 2 cm. O tapete

de contacto sobrestima a altura do salto em aproximadamente 1cm, porque é necessária

menos força para ativar o circuito mecânico. E, consequentemente, a saída é antecipada

enquanto a receção é atrasada. As diferenças entre tapetes diminui quando a altura de salto ou

peso do sujeito aumentam. Referem que os novos instrumentos de medida do salto vertical

devem ser validados. O tipo de tapete (contacto vs fotelétrico) afetam 6% da altura do salto

vertical (aproximadamente 2 cm). A utilização de tapetes fotelétricos validados é

recomendada em vez dos tapetes de contacto.

CAPÍTULO III

ESTUDOS DE LABORATÓRIO

IMPACTO DAS FORÇAS DE REAÇÃO DO SOLO NA GR - ESTUDO DE SALTOS CAP. III – ESTUDOS DE LABORATÓRIO


3.1. Introdução

Os estudos de laboratório serviram para analisar as variáveis cinemáticas e cinéticas dos

saltos. Foi possível calcular a altura do centro de massa (CM) através da utilização da

gravação de vídeo, saber a Z-FRS (componente vertical das forças de reação do solo) e o

ângulo do tornozelo na receção do salto. Assim em cada parte do estudo houve diferentes

objetivos para que se pudesse chegar a uma conclusão acerca do objetivo principal. Porém,

antes do sujeito realizar o salto, foi realizada a marcação das articulações que definiram o

CM, depois o sujeito foi filmado a executar o salto, e, por fim esse vídeo foi analisado num

software que determinava automaticamente o CM. A receção desse salto era executada sobre

uma PF que permitia obter dados quanto à Z-FRS, para depois, relacionar as três variáveis:

altura do CM, Z-FRS e ângulo do tornozelo. Esta metodologia foi utilizada nos três estudos

laboratoriais para poder determinar uma possível relação entre a altura máxima atingida

durante a fase do voo no salto grand jete com a Z-FRS atingida na receção. Foram realizados

três estudos laboratoriais (Tabela 5).

Tabela 5 Objetivos de cada estudo laboratorial.

Estudo

Laboratorial 1

Analisar, comparar e correlacionar as variáveis cinéticas e cinemáticas

recolhidas;

Correspondência das variáveis cinéticas e cinemáticas com as posições de

receção;

Para o mesmo salto, grand jete, testar o tapete Ergojump e analisar os

resultados.

Estudo

Laboratorial 2

Repetição do estudo laboratorial 1 com alteração em situações de testes,

nomeadamente: execução do salto sem sapatilhas e realização das marcas

anatómicas nas articulações desejadas.

Estudo

Laboratorial 3

Repetição do estudo laboratorial 2 com alteração do sujeito que executava o

salto.



3.2.Estudo Laboratorial 1

3.2.1. Objetivos:

Neste estudo foram medidas as variáveis: altura do CM, Z-FRS e ângulo do tornozelo na

receção do salto grand jete. Para tal os objetivos são:

Analisar, comparar e correlacionar as variáveis cinéticas e cinemáticas recolhidas;

Correspondência das variáveis cinéticas e cinemáticas com as posições de receção;

Para o mesmo salto, grand jete, testar o tapete Ergojump e analisar os resultados.

3.2.2. Materiais:

Os materiais necessários à realização dos testes foram:

Plataforma de forças Kistler 60x40cm (modelo 2812A) e software BioWare versão 4.0;

Ergojump portátil Globus com 1,70m de comprimento e 0,84m de largura;

Balança digital portátil Seca, Modelo 707;

Estadiómetro portátil Harpenden, Modelo 98763;

Fita métrica de 20m;

Câmara vídeo portátil (do telemóvel) de 16MP 1080p, 30fps.

3.2.3. Amostra:

Foi testada uma ex-ginasta de GR de competição, que praticou durante oito anos. Esta ex-

ginasta tinha 22,9 anos, 65 kg de massa corporal e 1,64 m de estatura, que participou de forma

voluntária no estudo.

3.2.4. Procedimentos:

Foram efetuadas as medidas da altura e massa corporal do sujeito no laboratório e a

montagem dos instrumentos: a plataforma de forças e o Ergojump. Os instrumentos foram

levados para um espaço livre e amplo no pavilhão. Numa primeira fase foram recolhidos os

dados na plataforma de forças que ficou posicionada a 4,50 m da câmara de vídeo e a 7 m da

marca dos passos preparatórios necessários efetuar antes do salto. Esta medida foi

determinada após algumas tentativas para achar qual seria a melhor distância para que a



receção do salto fosse feita no centro da plataforma. O centro da lente da câmara encontrava-

se a 0,60 m do chão (figura 6).

A plataforma de forças foi ligada e calibrada, e recolhia dados a 250Hz. Seguiu-se então a

execução dos saltos para a recolha dos dados. Foram realizadas três execuções do salto grand

jete. O sujeito realizou a preparação antes do salto, como é realizado na GR, o passo troca

passo, daí a necessidade de definir distância destes passos preparatórios, e posteriormente era

feita a receção do salto sobre a plataforma. Todas as execuções foram filmadas, para

posteriormente realizar a análise cinemática da altura do CM do corpo. Foi também realizada

uma análise cinética com base nos dados relativos à componente vertical – Z-FRS, obtidos na

plataforma de forças. Depois as variáveis cinéticas e cinemáticas foram analisadas e

correlacionadas.

Numa segunda fase foi utilizado o Ergojump onde o salto já tinha de ser iniciado em cima do

tapete assim como a sua receção. Neste caso, como o tapete é maior, ficou posicionado a

5,30m da fase de corrida preparatória do salto, e a câmara estava posicionada à mesma

distância que a PF (figura 7). Antes do salto ser executado foi necessário acionar com um

toque no tapete, caso contrário o tapete não media o salto. Foi acionado por um auxiliar e

depois o sujeito realizou o grand jete sobre o tapete. Como referido anteriormente o último

apoio antes da fase de voo tinha de estar sobre o tapete e depois da fase de voo, o pé da

receção, também tinha de estar sobre o tapete na chegada ao solo. A partir daqui obtivemos os

dados do tempo de voo e tempo de contacto. O instrumento também permite estimar a altura

de voo com base no tempo de voo, mas esses cálculos pressupõem que o indivíduo realize um

salto vertical.

0,6

0m

4,5

0m

7m

0,6

0m

4,5

0m

Figura 6 Esboço da disposição da plataforma de forças no pavilhão (à esquerda). Fotografia real da disposição do instrumento (à

direita).



3.2.5. Tratamento de dados:

3.2.5.1. Dados da Plataforma de Forças:

O principal objetivo no tratamento dos dados foi o de tentar estabelecer uma relação entre as

variáveis cinéticas e cinemáticas. Ou seja, fazer corresponder os valores da força vertical (Z-

FRS) obtidos na plataforma de força com as imagens de vídeo gravadas, e posteriormente

com o valor do ângulo do tornozelo. Os dados cinemáticos recolhidos, através do software

Tracker 4.95, permitiram colocar o sujeito “dentro” de um eixo de coordenadas x e y e assim

obter os valores das coordenadas: horizontal e vertical do centro de massa do corpo (figura 8).

Para calcular a altura do CM do corpo foi necessário marcar em todos as imagens as

alterações de posição das articulações que o definiam. As proeminências ósseas que definiram

as diferentes articulações foram: acrómio, espinha ilíaca ântero-superior, côndilo lateral do

fémur e maléolo fibular.

Depois de sinalizadas as diferentes articulações o programa calcula automaticamente o CM do

corpo. Assim foi possível determinar a variável altura do CM. Além da variável altura do CM,

foi determinado no mesmo software, o ângulo do tornozelo. Para este ângulo de receção foi

1,70m

1,70m

Figura 7 Esboço da disposição do Ergojump (à esquerda). Fotografia real da disposição do instrumento (à direita).

1,70m

4,5

0m

0,6

0m

5,30m

Figura 8 Colocação do corpo dentro

do eixo de coordenadas.



necessário marcar mais um ponto, em todas as imagens, que correspondia ao movimento da

ponta do pé. Pois o ângulo era definido pelo: tornozelo (origem), joelho e ponta do pé (os

eixos). O valor deste ângulo contribuiu para a compreensão do contacto do pé com o solo,

durante a receção. Depois de obter as variáveis anteriormente descritas foi feita uma

correspondência dos valores da variável altura do CM com o valor da força dado pela

plataforma de força, ou seja, para todas as posições da receção existe uma Z-FRS

correspondente, dado pela PF. Os dados recolhidos na PF eram muitos, então para a

correspondência, foi necessário realizar da divisão entre os números de dados que a PF

recolhe por segundo pelo número de imagens que a câmara recolheu. Neste caso a PF foi

programada para recolher a 250 Hz e a câmara gravava a 25 fps, e, como referido: 250/25=10.

Assim para cada imagem e correspondente valor de altura de CM e ângulo do tornozelo, eram

contados dez valores de carga obtida na PF. Além disso foi possível estabelecer uma relação

entre a força do peso máximo (medida na PF) durante receção com a força do peso relativo

medido na PF, feita através da divisão do valor destas variáveis, e assim foi descoberto

quantas vezes o peso era suportado durante a receção. Assim sendo as variáveis utilizadas

foram:

Altura do CM no ponto mais alto (cm);

Z-FRS (N);

Ângulo do tornozelo na receção (graus);

Tempo de voo (centésimos).

3.2.5.2. Dados recolhidos no Egojump:

Tal como foi feito para a análise das imagens no instrumento anterior, foi utilizado o software

Tracker 4.95 para colocar o corpo do sujeito “dentro” de um eixo de coordenadas x e y e

assim obter os valores das coordenadas: horizontal e vertical do CM do corpo. O instrumento

fornecia os valores das variáveis tempo de voo e da altura do CM do salto. Depois foi possível

comparar os valores da variável tempo de voo do Egojump com a do software. A variável

altura do salto obtida pelo Ergojump não foi possível comparar porque o referido tapete

estima a altura de voo com base no tempo de voo, cálculo que pressupõe que o indivíduo

realize um salto vertical.



1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8-800

0

800

1600

2400

3200

Time (seconds)

Fx [N]

Fy [N]

Fz [N]

3.2.6. Tratamento estatístico:

Para todas as variáveis cinéticas e cinemáticas foi realizado um estudo estatístico descritivo:

média, desvio padrão, máximo e mínimo). Foi efetuado um estudo de correlação de todas as

variáveis cinéticas e cinemáticas através de uma matriz de correlação – coeficiente de

correlação de Bravais-Pearson. O grau de significância foi de p≤0,05.

3.2.7. Resultados:

3.2.7.1. Resultados da PF:

Para a apresentação dos resultados a receção foi divida em quatro posições, nomeadamente:

1) primeiro contacto do pé com a PF; 2) contacto total do pé com a PF; 3) calcanhar levanta

da PF; 4) último contacto do pé com a PF. Foi feita uma correspondência de cada posição

com o gráfico obtido na PF. Na figura 9 estão representadas essas posições, tal como no

Gráfico 1, onde estão representadas as curvas das FRS na receção ao salto. A linha azul é a

que corresponde à Z-FRS, a utilizada neste estudo.

1 1

1 2 3 4

3

2

1

4

Figura 9 Posições de receção do pé ao solo.

Gráfico 1 Gráfico obtido pela PF, com os valores de Fx, Fy e Fz.



0

1000

2000

3000

1 2 3 4

Z-F

RS

(N

)

Posição de receção do salto

Z-FRS

Salto 1

Salto 2

Salto 3 60

70

80

90

1 2 3 4 A

ltu

ra d

o C

M (

cm)


Altura do CM

Salto 1

Salto 2

Salto 3

0

50

100

150

1 2 3 4

Ân

g. T

orn

oze

lo r

ece

ção

(°)


Ângulo do Tornozelo

Salto 1

Salto 2

Salto 3

Nos gráficos 2, 3 e 4 pode ser observado, para os três saltos, o comportamento das variáveis:

altura do CM (em cm) e correspondente componente vertical das FRS, Z-FRS (em Newton) e

ângulo do tornozelo na receção (graus). Na tabela 6 encontra-se o cálculo da carga que resulta

da máxima Z-FRS aplicada sobre a PF. No anexo I encontra-se a tabela com os valores de

todas as variáveis, para todos os saltos.

Tabela 6 Cálculo da carga atingida.

Com base nos gráficos 2, 3 e 4 podemos observar que o comportamento das três variáveis é

similar para os três saltos. Em relação à variável altura do CM: começa a receção com uma

altura de 85,18cm; nas duas primeiras transições (1ª posição para 2ª posição) a altura do CM

diminuiu de 85,18cm para 80,12 cm para 73,96 cm. E, na última transição (3ª posição para 4ª

posição) aumentou para 78,17 cm. Estes valores correspondem ao salto 1. Em relação ao salto

2 os valores foram: 80,29cm, 74,82cm, 71,99cm e 74,62cm. E, no salto 3, os valores

Cálculo da

carga atingida

Salto

1

Salto

2

Salto

3

Peso

(N)

Altura máxima

atingida na fase de

voo (cm)

139 130,9 124,8

642,7

9 Z-FRS máx./Peso

(nº de vezes o

peso do corpo)

3,4 4,1 3,5

1

2

3 4

Gráfico 2 Valores da Z-FRS. Gráfico 3 Valores de altura do CM.

Gráfico 4 Valores do ângulo tornozelo.

1

2

3 4



correspondem a: 82,48 cm, 79,44 cm, 75,2 cm e 76,68 cm. Os valores da altura do CM, dos

saltos 2 e 3, correspondem às posições 1, 2, 3 e 4 respetivamente.

Em relação à outra variável, Z-FRS, aumenta da primeira para a segunda posição (de 18,85N

para 2227,86N). Nesta segunda posição a Z-FRS atingida é máxima, para todas as tentativas.

Nas transições para as posições seguintes (3ª e 4ª) a Z-FRS atingida diminuiu, de 1341,84N

para 709,97N (salto 1). Para o salto 2 os valores correspondem a: 14,44N, 2658,39N,

1329,77N e 674,98N. No salto 3 os valores atingidos são de: 87,81N, 2281,59N, 1460,17N e

850,81N.

Em relação à variável ângulo do tornozelo na receção, do salto 1, o ângulo diminuiu da

primeira posição (120,7°) para a segunda posição (90,7°). Volta a diminuir quando passa para

a 3ª posição (81°) e na última posição volta a aumentar (85,3°). Para o salto 2 os valores

correspondem a: 112,7°, 101,6°, 88,6° e 91,8°. No salto 3 os valores correspondem a: 110,7°,

104,8°, 89° e 93,2°. Os valores destes saltos correspondem às posições 1, 2, 3 e 4

respetivamente.

Além do comportamento destas variáveis pode ser observado, para cada salto, a altura

máxima do CM durante a fase de voo (tabela 6). Obtivemos assim que no primeiro salto a

ginasta, na receção do salto, aplicou 3,4 vezes o seu peso corporal; no segundo 4,1 vezes o seu

peso corporal (maior); e, por fim, atingiu 3,5 vezes o seu peso corporal. A análise de vídeo

mostra que no primeiro salto o pé atinge a PF com a ponta do pé e com o calcanhar elevado.

Na imagem é possível notar a transição de ponta do pé para o calcanhar. Enquanto nos outros

dois saltos (2 e 3) quando a ponta do pé atinge a PF o calcanhar está mais baixo que o

anterior, mais próximo à PF, e a transição entre ponta do pé e calcanhar é quase inexistente.

3.2.7.2. Resultados do Ergojump:

Na tabela 7 são apresentados os resultados obtidos no Ergojump. E apresentada a

correspondência dos dados recolhidos no Ergojump com os dados da recolha vídeo dos saltos.

Com base nos resultados obtidos pode ser observado que o tempo de voo não diferiu entre as

medições do Ergojump e da análise vídeo.



Tabela 7 Valores obtido no Ergojump.

3.2.7.3. Resultado da estatística:

3.2.7.3.1. Descritiva:

Na tabela 8 é apresentada a estatística descritiva de cada salto.

Tabela 8 Estatística descritiva do Estudo Laboratorial 1

Salto 1

Altura do CM (cm) Z-FRS (N) Âng. Torn. na receção (°)

Média 87,36 Média 856,64 Média 93,48

Desvio-padrão 13,88 Desvio-padrão 733,04 Desvio-padrão 11,44

Mínimo 71,87 Mínimo 6,38 Mínimo 81,00

Máximo 111,20 Máximo 2227,90 Máximo 120,70

Salto 2






Salto 3






3.2.7.3.2. Estudo correlacional:

Na tabela 9 é apresentada a correlação entre as variáveis: altura do CM (cm), Z-FRS (N) e

ângulo do tornozelo.

Salto 1 Salto 2 Salto 3

Ergojump Vídeo Ergojump Vídeo Ergojump Vídeo

Tempo de voo 0,41s 0,4s 0,40s 0,39s 0,41s 0,43s

Altura 0,20m 0,13m 0,19m 0,12m 0,21m 0,13m



Tabela 9 Estudo da correlação das três variáveis analisadas.

O grau de significância foi de p≤0,05 (coeficiente mínimo de 0,878), assim, através da tabela

9, podemos observar que não existe nenhuma correlação significativa.

3.2.8. Discussão de resultados:

A discussão foi dividida por posições de receção do salto, assim:

Posição 1 - o primeiro contacto com a PF, o movimento acabou nesse instante a fase

de voo e iniciou a receção. Aí observamos que o CM ainda está atrasado em relação ao

pé. Daí que a altura do CM ser a maior (85,15cm) em relação às posições seguintes. E,

consequentemente, como o peso ainda não está todo sobre o MI e o valor que a Z-FRS

atinge ainda é pequeno (18,75N). O pé encontra-se em flexão plantar, os dedos estão

sobre a PF e o calcanhar levantado, daí o ângulo também ser grande (120,7°).

Posição 2 – o calcanhar atinge a PF, ao transitar para a posição 2, através do vídeo,

podemos observar a flexão do joelho, até o contacto total do calcanhar com a PF, daí a

diminuição da altura do CM (80,12cm). O CM vai se aproximando do eixo, mas vai

diminuindo a sua altura. Consequentemente, o CM ao se aproximar do eixo central do

corpo faz com que o peso fique sobre a perna de receção, e quando o calcanhar atinge

a PF a Z-FRS atingida aumenta muito (2227,86N), atingindo o máximo, para todos os

saltos. O ângulo diminui porque está a ser realizada a flexão do joelho e o pé já está

sobre a PF (90,7°). Como o pé não pode mexer, porque o pé está todo sobre PF, ao

fletir o joelho o ângulo do tornozelo diminui.

Posição 3: Ao passar para a posição seguinte, quando o calcanhar começa a levantar

da PF, o valor da altura do CM diminui até ao mínimo (73,96 cm). Atinge o mínimo

porque o joelho fletiu mais que na posição anterior e o CM já ultrapassou o eixo

central do corpo. Consequentemente, com o calcanhar levantado, nota-se a passagem

Estudo Laboratorial 1

Altura do CM Z-FRS Âng. Tor.

Altura CM 1

Z-FRS -0,60 1

Âng. Tor. 0,67 -0,52 1



do peso da parte posterior do pé para a parte anterior, daí que ocorra a diminuição das

Z-FRS (1341,84N). O ângulo continua a diminuir porque o joelho deixou de fletir,

mas a articulação do tornozelo flete mais. Fazendo com que o joelho ultrapasse a

ponta do pé, fechando mais o ângulo (81°). Quando o joelho deixa de fletir o

calcanhar levanta para preparar a saída da PF;

Posição 4 - é o último contacto do pé com a PF. A partir da posição 3 o joelho começa

a estender e o pé vai realizando novamente a flexão plantar, daí o aumento das

variáveis altura do CM e ângulo do tornozelo (78,91 cm e 85,3°). E sobre a PF só

estão os dedos dos pés, e o peso já está mais sobre o outro MI, daí que o valor desta

variável voltar a diminui (709,97N).

Como o comportamento das variáveis é igual para os três saltos foram apresentados apenas os

valores das variáveis do salto 1. Podemos observar que a máxima força aplicada na PF dá-se

na posição 2, quando o calcanhar está em contacto total com a PF, obtendo valores de carga

de 3,4, 4,1 e 3,5 vezes o peso do corpo (salto 1,2 e 3 respetivamente). Tal como acontece no

estudo de Rutkowska-Kucharska (1998), durante o salto a ginasta fica sujeita a

aproximadamente três vezes o peso do seu corpo. E a altura do CM e o ângulo do tornozelo

atingem o mínimo na posição 3, porque é a partir daqui que o MI da receção começa a

estender para o outro pé chegar ao solo.

Contudo quanto maior a altura do CM atingida, na fase de voo, maior é o valor das Z-FRS

atingidas, como refere Marinšek (2010), mas isso não foi verificado neste estudo. Além dele

Janshen (1998) concluiu que: com maiores alturas, no salto, são produzidas maiores cargas

mecânicas musculares nos MI (principalmente nos extensores do joelho). Como observado,

entre os três saltos, quando a Z-FRS atingida foi maior, a altura do CM não foi a maior.

Apesar do comportamento das variáveis serem os mesmos, quando o pé atinge a PF a posição

do pé é diferente, desde posição 1 à posição 2 a receção dos saltos diferem, pois observamos

movimentos diferentes do pé. Assim o modo de receção ao salto é diferente entre os saltos.

Nos estudos analisados anteriormente observamos que a posição do pé influência as cargas

que o corpo fica sujeito (Chockley, 2008; Marinšek, 2010; Janshen,1998; Lebiedowske,

Wente e Dufour, 2009; Philips e Flanagan, 2015; Koshino, Yamanaka e Takeda, 2013).



O que se observou foi: quando se dá o primeiro contacto do pé com a PF, o que toca primeiro

são os dedos do pés e progressivamente passa para o calcanhar, mas em alguns saltos isso não

ocorreu. Neste caso apenas no salto 1 se observou esse movimento de descida gradual do

calcanhar. Nos outros dois saltos a receção do salto foi feita com o calcanhar muito próximo

ao solo, quase com todo o meio anterior do pé. Para estes saltos as cargas corresponderam a:

3,4, 4,1 e 3,5 vezes o peso do corpo, respetivamente nos saltos 1, 2 e 3. Assim no salto 1 o

sujeito atingiu uma menor Z-FRS mas uma maior altura do CM (139 cm). Nos outros saltos a

carga foi mais elevada mas a altura do CM atingida foi menor. Foi isto que nos levou a

considerar que a posição do pé influencia as cargas na receção dos saltos. Porém, neste

estudo, só foram efetuados três saltos não sendo um número de saltos suficientes para concluir

seguramente que a posição do pé durante a receção influencia a carga atingida. Num dos

estudos analisados Philips e Flanagan (2015) observaram que na receção com o pé em flexão

dorsal o pico da componente vertical das FRS foi 19,11% maior do que quando a receção era

feita em flexão plantar. Chockey (2008) refere que na receção com a ponta do pé obteve

valores médios da FRS de 513,14N e para a receção com o calcanhar foram de 735,93N.

Marinšek (2010) refere que a componente vertical das FRS aumenta quando a receção é feita

com o calcanhar. As forças são mais rapidamente transmitidas para as articulações, joelhos e

ancas. Se a receção for realizada com os dedos há uma maior ativação dos músculos do

tornozelo que faz diminuir a carga no calcanhar. E Schmitz e colaboradores (2007)

demonstraram que as mulheres, na receção com um MI de um salto, fazem menos flexão total

da anca e joelho e que permanecem menos tempo no pico de flexão quando comparadas com

o sexo oposto, por isso atingem um pico da componente vertical das FRS maior que os

homens.

Neste estudo observamos que no salto 1 a descida do calcanhar é progressiva. Para analisar

essa descida foi utilizado o valor do ângulo na primeira posição (que corresponde ao primeiro

ângulo de receção) e o valor do ângulo na segunda (que corresponde ao ângulo do tornozelo

quando o calcanhar está sobre a PF). No primeiro salto o sujeito passa de um ângulo de

120,7° para um de 90,7°, têm uma diferença de 30°; no segundo salto passa de um ângulo de

112,7° para 101,6°, tem uma diferença de 11,1°; e no terceiro salto passa de: 110,7° para

104,8°, têm uma diferença de 5,9°. Como podemos observar existe uma maior diferença entre



a posição 1 e 2 para no salto 1 o que significa que a descida do calcanhar é progressiva.

Começamos por observar o pé em plantar flexão, que corresponde aos 120,7° e depois o

calcanhar baixa e passa para 90,7°. Enquanto nos outros saltos a diferença já é menor, quando

o pé realizou a receção o calcanhar já estava mais próximo à PF e o valor dos ângulos são

mais pequenos que os do primeiro salto. No estudo de Lebiedowske, Wente e Dufour (2009)

observaram que a posição do pé afeta a dinâmica (rigidez e amortecimento) do corpo humano,

que determina a componente vertical das FRS. Demonstraram que a rigidez e amortecimento

aumentam quando a receção é feita com o calcanhar, e que diminuiu duas vezes quando é

realizada com os dedos do pé. Para as receções em que ocorre a descida progressiva do

calcanhar, Marinšek (2010) define os valores do ângulo do tornozelo na receção ao salto,

sendo entre 79° e 89°. Jashen (1998) refere que depois de 27 a 52ms dos dedos atingirem o

solo, o calcanhar contacta o solo. Chochley (2008) descobriu uma correlação direta entre a

duração de cada fase de receção com a quantidade de força atingida. Porém, neste estudo só

podemos fazer uma análise do tempo através do número de imagens entre cada posição. Ao

fazer a análise desse número, para todos os saltos, o sujeito demora duas imagens desde a

posição 1 ate à posição 2. Uma imagem para a posição 1 e a outra para a posição 2, e no

software, o valor de cada imagem é de 0,033 centésimos de segundo. O que significa que

conseguimos diferenciar as posições que o pé adquire na receção, mas com imagem

desfocada.

Em relação aos dados obtidos no Ergojump concluímos que não seria necessário utilizar este

instrumento, uma vez que através do software Tracker conseguíamos ter valores muito

aproximados da variável tempo de voo. Os dados obtidos no Ergojump foram de: 0,41s, 0,40s

e 0,43s nos saltos 1, 2 e 3. E no software foram: 0,4s, 0,39 e 0,43s, para a mesma ordem de

saltos. Ao efetuar a diferença entre os valores obtido no software e no Ergojump observamos

para o salto 1 o valor corresponde a 0,01s; para o salto 2 o valor corresponde a 0,01s; e para o

salto 3 o valor corresponde a 0, não há diferença o valor foi o mesmo. As diferenças são

muito poucas, como observamos nas diferenças efetuadas, daí concluímos que esse

instrumento não seria necessário.



A discussão de resultados dos estudos laboratoriais seguintes é parecida à deste estudo daí que

na discussão de resultados dos próximos estudos não foi descrito novamente os mesmos

estudos analisados na revisão da literatura.



3.3.Estudo Laboratorial 2

3.3.1. Objetivos:

Este estudo é constituído pela repetição do estudo laboratorial 1 com alteração em situações

de teste, nomeadamente: execução do salto sem sapatilhas e realização das marcas anatómicas

nas articulações desejadas. O local de realização diferiu do anterior mas o sujeito é o mesmo.

Foi acrescentada uma variável em relação ao estudo laboratorial anterior, para ser utilizada no

capítulo seguinte da investigação. Além disso com a realização do estudo anterior e posterior

análise de dados chegamos à conclusão que não seria necessário utilizar o Ergojump, daí que

neste estudo este instrumento não foi utilizado. Os objetivos são:

Analisar, comparar e correlacionar as forças verticais presentes na receção com a

altura do centro de gravidade (CG) durante o salto;

Analisar o modo de receção do salto tendo em conta o ângulo do tornozelo na receção;

Descobrir a altura de queda de cada salto.

3.3.2. Materiais:




Câmara COOLPIX S8200 Nikon, que filmava a 30fps;

Tripé;

Fita-cola de pintor;

Marcadores.

3.3.3. Amostra:

Foi utilizado o mesmo sujeito que no estudo laboratorial 1.


A partir do Estudo Laboratorial 1 foi possível realizar algumas correções, nomeadamente: as

marcações das articulações antes da execução dos saltos. As articulações marcadas foram:

acrómio, espinha ilíaca ântero-superior, côndilo lateral do fémur, maléolo fibular. Essas

marcas foram feitas na parte exterior lateral das articulações com uma ajuda de coroa circular



com 2,5cm de raio. Para realizar as marcações foram utilizados marcadores e fita-cola de

pintor, para marcar nas zonas sobre a roupa (figura 10). Para realizar as

marcações foram utilizados marcadores e fita-cola de pintor, para marcar nas

zonas sobre a roupa (figura 10). A outra mudança, em relação ao estudo

laboratorial 1, foi a colocação da PF no ginásio da universidade, onde existe

um fosso para a PF encaixar. Contudo não foi possível utilizá-lo, pois quando

a PF foi colocada no fosso ficava instável e vibrava. Essas forças que se

produziam quando a PF vibrava eram medidas, por isso não pode ser

utilizado. Voltando a PF para o solo ficando à mesma com o desnível entre a

altura da PF e o solo, dificultando assim a receção do salto. Assim a PF

ficou colocada a 7,50 m da marca de início de salto; a 0,71m do solo estava

o centro da objetiva; e a 4,50 m estava a câmara da PF. Na figura 11 são apresentadas as

medidas e a disposição do material que ficaram definidas durante a execução dos saltos.


Depois de obter os dados foi realizado o mesmo tratamento que no estudo laboratorial 1.

Desta vez foi utilizada uma câmara que filmava a 30fps e a PF recolhia os dados a 250Hz,

assim 250/30= 8,3. Assim para cada imagem e correspondente valor de altura de CM, eram

contados oito (arredondando) valores de carga obtida na PF. Foi estabelecido também a

relação entre a força máxima atingida na PF durante receção de cada salto com a força do

peso relativo (medido na PF), e assim permitiu o cálculo de quantas vezes o peso era

suportado durante a receção.

A outra variável calculada foi a altura de queda, necessária para a regressão linear que foi

realizada no capítulo seguinte, por isso é apesentada na parte da regressão linear da

7,50 m

0,7

1m

Figura 11 Esboço da disposição da PF no ginásio (à esquerda). Fotografia real da disposição do material (à direita).

Figura 10 Marcações anatómicas.

4,5

0m



0

50

100

150

1 2 3 4

Ân

g. d

o t

orn

oze

lo (

°)


Ângulo do Tornozelo

Salto 1

Salto 2

Salto 3

70

75

80

85

90

95

100

1 2 3 4

Alt

ura

do

CM

(cm

)


Altura do CM

Salto 1

Salto 2

Salto 3 0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1 2 3 4

Z-F

RS

(N

)


Z-FRS

Salto 1

Salto 2

Salto 3


investigação. Assim as variáveis recolhidas neste estudo são: altura do CM (cm), Z-FRS (N),

ângulo do tornozelo na receção (°) e altura neutra do CM (para permitir calcular a altura de

queda).


O mesmo utilizado no estudo anterior.

3.3.7. Resultados:

Nos gráficos 5,6 e 7 pode ser observado, para os três saltos, o comportamento das variáveis:

altura do CM (cm), componente vertical das FRS, Z-FRS (N) e ângulo do tornozelo na

receção (°). E na tabela 14 encontra-se o cálculo da carga que resulta da máxima Z-FRS

aplicada sobre a PF. No anexo I encontra-se a tabela com os valores de todas as variáveis de

todos os saltos.

Gráfico 5 Valores da altura do CM. Gráfico 6 Valores da Z-FRS.



Tal como no estudo laboratorial anterior a receção foi dividida nas mesmas quatro posições:

1) primeiro contacto do pé com a PF; 2) contacto total do pé com a PF; 3) calcanhar levanta

da PF; 4) último contacto do pé com a PF. Para o salto 1, a variável altura do CM na primeira

transição entre posições 1 e 2, diminui, de 88,68 cm para 86,15cm. Na segunda transição,

entre as posições 2 e 3 também diminui, de 86,15 cm para 81,09 cm. A última transição, entre

as posições 3 e 4, a altura do CM sofre um aumento para 91,54 cm. No salto 2, ocorre o

mesmo que no salto 1, na primeira transição passa de 95,81 cm para 90,77 cm, diminuindo.

Volta a diminuir da posição 2 para a 3, de 90,77 cm para 81,09 cm. E aumenta na última

transição, na posição 4, para 83,79 cm. No salto 3 ocorre o mesmo que nos outros dois saltos,

com os seguintes valores: 93,94 cm para 86,84 cm para 81,76 cm e para 89,04 cm. Este

comportamento ocorre porque observamos no vídeo o movimento de flexão do joelho, nas

três primeiras posições; e a extensão do joelho desde a terceira posição até ao fim do

movimento e saída da PF (posição 4). Assim o comportamento é igual em todos os saltos, tal

como no estudo laboratorial 1.

Em relação à variável Z-FRS os valores, para o salto 1, correspondem a: 722,95N, 2417,32N,

1001,36N e 483,82N, para as posições 1, 2, 3 e 4 respetivamente. Para o salto 2 corresponde

a: 121,68N, 2954,16N, 1183,87N e 143,14N. E para o salto 3: 611,66N, 1976,68N, 968,36N e

59,43N. Podemos observar para todos os saltos que ao transitar da posição 1 para a 2 a força

de Z-FRS aumentou e nas transições seguintes diminuiu, e o mesmo aconteceu no estudo

laboratorial anterior. E é na segunda posição onde a Z-FRS atingida é maior.

O comportamento da variável ângulo do tornozelo é igual ao observado no estudo anterior. Os

valores obtidos para este estudo foram para o salto 1: 97°,92°, 69,7° e 107,9°; para o salto 2:

114,8°, 93,8°, 73° e 100,5°; e para o salto 3: 125,8°, 94,6°, 72,5° e 113,4°. Observamos que

para os três saltos a variável diminui da primeira até à terceira posição. A partir desta aumenta

até a saída do pé da PF.

O salto 1 atinge uma força (Z-FRS) máxima de 2417,32N e uma altura máxima do CM, na

fase de voo, de 121,3 cm obtendo uma carga de 3,76 vezes o peso do corpo. O salto 2 com

uma força Z-FRS máxima de 2954,16N e de altura máxima 123,1cm obtendo uma carga de

4,59 vezes o peso do corpo. E, o salto 3, com uma força Z-FRS máxima de 1976,68N e uma



altura máxima de 118,1cm obtendo uma carga de 3,07 vezes o peso do corpo. Foi no salto 2 e

3 que se observou a descida progressiva do calcanhar. O salto 1 foi o que teve uma descida

mais rápida do calcanhar até à PF, quase inexistente. O salto 2 foi o que obteve uma maior

altura do CM e uma maior Z-FRS atingida.

3.3.7.1. Resultados da Estatística:




Salto 1






Salto 2




Mínimo 81,09 Mínimo 548,94 Mínimo 73


Salto 3







É apresentada na tabela 12 a correlação realizada entre as variáveis: altura do CM (cm), Z-

FRS (N) e ângulo do tornozelo (°).



Tabela 12 Estudo correlacional do Estudo Laboratorial 2.


Altura do CM Z-FRS Âng. Tor.

Altura do CM 1

Z-FRS -0,447 1

Âng. Tor. 0,828 -0,527 1


12, podemos observar que não existe nenhuma correlação significativa.


Através dos resultados podemos observar que em todas as tentativas de salto o

comportamento das três variáveis é igual, e também comportam-se da mesma forma que no

estudo laboratorial 1. O seu comportamento foi apresentado por posições:

Posição 1: Na primeira posição dá-se o primeiro contacto do pé com a PF, o valor da

variável Z-FRS ainda é baixo porque o sujeito ainda está a acabar a fase de voo e o

peso anda não está todo sobre esse MI e o CM ainda está atrás do pé. A variável altura

do CM começa com uma diminuição. E o valor do ângulo do tornozelo é grande

porque o pé está em flexão plantar.

Posição 2: Ao transitar para a segunda posição, o calcanhar contacta o solo, a variável

altura do CM diminui, a variável Z-FRS aumenta e a variável ângulo do tornozelo

diminui. Quando se dá o contacto total do calcanhar a Z-FRS atinge o máximo, porque

o peso já está todo sobre esse MI, e o CM também está sobre esse MI. As outras

variáveis diminuem porque o joelho continuou a fletir para fazer a receção do salto e

com isso o ângulo do tornozelo também diminuiu, além disso o pé deixou de estar em

flexão plantar.

Posição 3: Nesta posição o calcanhar levanta da PF, assim as variáveis: altura do CM e

ângulo do tornozelo diminuem e atingem o mínimo porque o joelho continuou a fletir

(diminui CM) e o calcanhar levanta da PF, o que faz diminuir o ângulo do tornozelo, o

pé está em flexão dorsal. Além disso observamos que o CM está mais para a frente da

ponta do pé porque o joelho não flete mais e ultrapassou a ponta do pé. A variável Z-

FRS diminui porque observamos o peso a ser transferido para a parte anterior do pé.



Posição 4: Ao transitar para esta posição, último contacto do pé com a PF, as

variáveis: altura do CM e ângulo do tornozelo aumentam. O joelho a partir da posição

3 começou a estender, o MI de balaço já está no solo e o peso passou para esse MI, daí

que a altura do CM ter aumentado. E o pé está em flexão dorsal daí o aumento do

ângulo do tornozelo. Além disso como o peso passou para o outro MI fez com que a

variável Z-FRS diminui-se.

Neste estudo podemos confirmar, com o salto 2, que quanto maior a altura do CM maior é a

carga aplicada. Nesse salto foi onde houve maior altura do CM (123,1cm) e maior carga

aplicada sobre a PF (4,59 vezes o peso do corpo). Contudo este salto e o salto 3 foram os

saltos onde houve a descida progressiva do calcanhar. Podemos observar que a diferença entre

os ângulos da primeira e da segunda posição é de 21°, para o segundo salto e 31,2° para o

terceiro salto, o que ajuda a demonstrar essa descida progressiva. Enquanto no salto 1 a

diferença foi de 5° o que demonstra uma descida menos progressiva, e, através da observação

do vídeo, a receção é feita com o calcanhar muito próximo ao solo. Assim com este estudo

não observamos que a posição do pé, na receção, diminui as cargas atingida, como fizemos no

estudo anterior. Mas no salto 3, com uma carga de 3,07 vezes o peso do corpo, houve a

descida progressiva do calcanhar e no salto 1, com carga de 3,7 não houve essa descida, é

possível que entre estes dois saltos se observe que a posição do pé influenciou na carga

atingida. Porém ao observar a altura dos saltos o salto 3 é o que tem menor altura do CM

(118,cm), podendo ser uma das causas de ter atingido uma carga baixa.

Em relação à utilização de mais imagens que no estudo anterior, foi utilizada uma câmara que

captava 30 fps, mais cinco que o anterior. Não se observa muita diferença entre os 25 e 30 fps,

obtemos mais uma ou duas imagens. Se observamos, no anexo I, a quantidade de dados, na

receção do salto, é no estudo laboratorial 2 onde existe mais dados. A própria contagem de

valores obtidos na PF para fazer corresponder aos valor de altura obtidos no software é

diferente, no primeiro corresponde a dez e no segundo a oito.



3.4. Estudo Laboratorial 3

3.4.1. Objetivos:

O principal motivo da realização deste estudo foi o de alterar o sujeito para permitir realizar a

regressão linear apresentada no capítulo seguinte. Assim, este estudo consistiu numa repetição

do estudo laboratorial 2 com alterações em situações de testes, nomeadamente: o sujeito

utilizado e o local de realização. As variáveis são as mesmas. Deste modo, os objetivos são:

Analisar, comparar e correlacionar as forças verticais presentes na receção com a

altura do CM durante o salto;

Analisar o modo de receção do salto tendo em conta o ângulo do tornozelo na receção;

Descobrir a altura de queda de cada salto;

Comparação entre número de imagens captadas por segundo (fps) utilizadas neste

estudo e nos outros estudos laboratoriais.

3.4.2. Materiais:




Câmara COOLPIX S8200 Nikon, que filmava a 120fps;

Tripé;

Fita-cola de pintor;

Marcadores.

3.4.3. Amostra:

Foi utilizada uma ginasta de competição praticante da modalidade com 13 anos de prática,

com 20,0 anos e tinha 57,9kg de massa corporal e 1,68m de estatura. Esta ginasta participou

de forma voluntária no estudo.


Neste estudo foi utilizado um sujeito diferente dos estudos anteriores. Os procedimentos

foram os mesmos que foram realizados no estudo laboratorial 2, mas foi realizado no



pavilhão. Contudo, neste estudo, também houve a possibilidade de utilizar uma câmara que

tinha a capacidade de gravar a 120fps. O material ficou disposto no pavilhão como mostra na

figura 12. O centro da lente, da câmara, ficou a 0,91 m do solo e esta, por sua vez, ficou a

3,77m da PF. A marca de início de salto foi colocada a 5,22m. Enquanto o material era

preparado a ginasta aqueceu, foi marcada, e depois experimentou realizar o salto com a

receção sobre a PF. Quando executou os saltos foi utilizada a câmara a 120fps.


Os dados neste estudo foram tratados da mesma forma que os dados do estudo laboratorial 2.

Porém, como foi filmado a 120fps, permitiu uma melhor observação da chegada do pé à PF,

assim 250/120=2,08. Foram contados dois valores obtidos na PF para cada valor de altura

obtido no software.


Os mesmos utilizados nos estudos laboratoriais anteriores.

3.4.7. Resultados:

Nos gráficos 8, 9 e 10 pode ser observado, para os três saltos, o comportamento das variáveis:

altura do CM (cm), componente vertical das FRS, Z-FRS (N), e ângulo do tornozelo na

receção (°). E na tabela 13 encontra-se o cálculo da carga que resulta da máxima Z-FRS

aplicada sobre a PF. No anexo I encontra-se a tabela com os valores das variáveis para todos

os saltos.

Figura 12 Esboço da disposição da PF no pavilhão (direita). Fotografia real da disposição do material (esquerda).

5,22 m

0,9

1m

3,7

7m



0

1000

2000

3000

1 2 3 4

Z-F

RS

(N

)


Z-FRS

Salto1

Salto 2

Salto 3

0

50

100

150

200

1 2 3 4

Ân

g. T

orn

oze

lo r

ece

ção

(°)


Âng. Tornozelo

Salto 1

Salto2

Salto 3 80

90

100

110

1 2 3 4 Alt

ura

do

CM

(cm

)


Altura do CM

Salto1

Salto 2

Salto 3


O comportamento das variáveis, altura do CM e Z-FRS, é igual aos estudos laboratoriais

anteriormente descritos. Em relação à altura do CM começa com uma diminuição nas duas

primeiras transições (1ª posição para 2ª posição e da 2ª posição para 3ª posição) e na última

transição (3ª posição para 4ª quarta) aumenta. Os valores são: 108cm, 99,22cm 95,37cm e

105,4cm, no primeiro salto. No segundo salto corresponde a 103,9cm, 95,14cm, 90,92cm e

103,5cm. E no terceiro corresponde a: 104,1cm, 95,87cm, 93,1cm e 103,8cm.

Em relação à variável Z-FRS o comportamento desta variável na primeira transição aumenta

e nas transições seguintes diminui. Os valores que correspondem a esses comportamentos são,

para o salto 1: 60,34N, 2314,8N, 1126,73N e 9,95N, nas posições 1, 2, 3 e 4 respetivamente.

Para o salto 2 corresponde a: 62,88N, 2472,21N, 1195,26N e 10,74N, nas posições 1, 2, 3 e 4

respetivamente. E, para o salto 3, os valores são: 57,97N, 2845,76N, 1009,92N e 34,62N para

a mesma ordem de posições descrita anteriormente.

Salto

1

Salto

2

Salto

3

Peso

(N)

Altura máxima

atingida na fase de

voo (cm)

135 132 135,1

567,9

9 Z-FRS máx./Peso

(nº de vezes o

peso do corpo)

4,08 4,35 5,01






A variável ângulo do tornozelo comporta-se da mesma forma em todos os saltos. Sofre uma

diminuição na primeira transição (1ª posição para a 2ª posição), na segunda transição (2ª

posição para a 3ª posição) também diminui e na terceira (3ª posição para a 4ª posição)

aumenta. Para o salto 1 os valores correspondem: 144,8°, 101,4°, 90,1° e 157,7°, nas posições

1, 2, 3 e 4 respetivamente. No salto 2 os valores são: 140,7°, 102,4°, 83,7° e 161,6° nas

posições 1, 2, 3 e 4. E, no salto 3 os valores são: 140,6°, 102,2°, 97,5° e 164,9°, nas posições

1, 2, 3 e 4.

Este sujeito tem um peso de 567, 42N, atingindo uma carga de: 4,08, 4,35 e 5,01 vezes o peso

do corpo nos saltos 1, 2 e 3 respetivamente. No salto 1 atinge uma altura máxima do CM de

135cm, no salto 2 atinge 132cm e salto 3 atinge 135,1cm, a maior. Assim quando a altura

atingida é máxima a carga também é máxima.

Através da observação do vídeo conseguimos identificar que é no salto 1 que a ginasta realiza

a descida progressiva do calcanhar. Nos outros dois saltos a descida do calcanhar é mais

rápida. A diferença dos valores do ângulo do tornozelo, na primeira transição, mostra isso. No

primeiro a diferença é de 43,3°, no segundo é de 38,3° e no terceiro é de 38,4°.

3.4.7.1. Resultados da estatística:




Salto 1





Máximo 135 Máximo 2314,79 Máximo 166,9

Salto 2





Máximo 132 Máximo 2472,21 Máximo 161,60

Salto 3









É apresentada na tabela 15 a correlação realizada entre as variáveis: altura do CM (cm),

Z.FRS (N) e ângulo do tornozelo (°).

Tabela 15 Estudo correlacional entre as três variáveis, do Estudo Laboratorial 3.

Correlação

Altura do CM (cm) Z-FRS (N) Âng. Tor (°)

Altura do CM 1

Z-FRS -0,79 1

Âng. Tor. *0,87 -0,84 1

* p≤0,05


15, podemos observar que existe uma correlação significativa.

3.4.8. Discussão de Resultados:

Tal como ocorre nos estudos laboratoriais anteriores o comportamento das variáveis é o

mesmo. Dando o exemplo do salto 1 deste estudo observamos que:

Na posição 1 (primeiro contacto como a PF): a altura do CM é grande em relação às

posições seguintes, tem 108 cm; a Z-FRS atingida é de 60,34N; e o ângulo do

tornozelo corresponde a 144,8°. Nessa posição o corpo acabou de sair da fase de voo e

contacta o solo pela primeira vez, ainda tem o CM atrás do pé, daí começar com um

valor alto da altura do CM. O pé está a se preparar para receção e está em flexão

plantar e o valor da força (Z-FRS) é pequena porque o sujeito ainda está a começar a

receção e o peso ainda não está todo sobre o MI de receção e o joelho ainda está

estendido.



Na posição 2 (contacto total do calcanhar com a PF): em relação à posição anterior a

altura do CM diminuiu para 99,22 cm; a Z-FRS atingida aumentou para 2314,8N; e o

ângulo do tornozelo diminuiu para 101,4°. Ao observar o corpo, no vídeo, em relação

ao CM ocorre a diminuição porque o calcanhar atingiu a PF, o joelho fletiu e o CM

ficou sobre o MI de receção. Daí que o ângulo do tornozelo também tenha diminuído.

Além disso o pé deixou de estar em flexão plantar. Em relação à Z-FRS aumentou

bastante porque nesse momento o peso está todo sobre esse MI e o calcanhar

contactou a PF, atingindo o máximo nesta posição, em todos os saltos.

Na posição 3 (calcanhar levanta da PF): em relação à posição anterior a altura do CM

diminuiu para 95,37 cm; a força atingida diminuiu para 1126,73N; e o ângulo também

diminuiu para 90,1°. Nesta posição o peso já está a ser transferido para a parte anterior

do pé, daí a diminuição da força atingida. Com essa transferência do peso para a parte

anterior do pé o calcanhar levanta diminuindo o ângulo do tornozelo e a altura do CM.

E, através da observação do vídeo, o joelho já ultrapassou a ponta do pé e o CM

ultrapassou o pé.

Na posição 4 (último contacto com a PF): em relação à posição anterior a altura do

CM aumentou para 105,4cm, a força atingida diminui para 9,95N e o ângulo do

tornozelo aumenta para 157,7°. A partir da posição 3 o joelho passou a estender por

isso na posição 4 o sujeito está a sair da PF. O joelho continuou a estender e o pé

voltou à plantar flexão, daí o aumento das variáveis altura do CM e ângulo do

tornozelo. A força atingida diminuiu por causa da saída do sujeito da PF, pois sobre a

PF só se observa os dedos do pé, e o peso está sobre o MI de balanço que, entretanto,

efetuou a receção no solo.

No entanto, durante a receção deste sujeito observamos que na primeira transição existem

diferenças na posição do pé. No salto 1 o calcanhar demora mais tempo a chegar à PF,

enquanto nos saltos seguintes, 2 e 3, a chegada à PF é mais rápida. As cargas correspondentes

aos saltos 1, 2 e 3 são: 4,08, 4,35 e 5,01 vezes o peso do corpo. Observamos que as cargas

atingidas foram maiores que as do sujeito dos estudos laboratoriais 1 e 2. Neste estudo foi

utilizada uma ginasta de competição e nos estudos anteriores foi utilizada uma ex-ginasta.

Assim a ginasta foi a que atingiu maiores cargas, mas através da observação do vídeo, a sua



execução foi a mais correta e aproximada à descrição do salto. Podendo ser essa a razão que

explique maior cargas na ginasta do que na ex-ginasta.

Assim para uma maior altura do CM (135,1cm) temos uma maior Z-FRS atingida (5,01 vezes

o peso do corpo), salto 3. Neste estudo quanto maior altura maior a carga atingida, como

refere Marinšek (2010). Contudo para essa mesma altura do CM a ginasta consegue atingir

uma menor Z-FRS (salto1). É no salto 1 onde se observa que a ginasta atingiu uma menor Z-

FRS, com carga de 4,08 vezes o peso do corpo. A diferença entre o salto 1 e o salto 3 é

observada na descida progressiva do pé, que ocorre no salto 1. Enquanto no salto 3 essa

descida não é tão progressiva. Essa descida progressiva do calcanhar pode também ser

possível de se observar na diferença entre os ângulos do tornozelo da posição 1 e 2. Para o

salto 1 essa diferença corresponde a 43,4°; para o salto 2 corresponde a 38,3°; e para o salto 3

corresponde a 38,4°. Pelo observado a diferença é maior no salto 1 e é esse onde a descida do

calcanhar é progressiva.

Além da análise dos dados obtidos neste estudo laboratorial é possível fazer uma comparação,

entre os três estudos laboratoriais, do número de imagens captadas por segundo utilizado

durante a gravação do vídeo. Neste estudo os saltos foram gravados 120fps e nos anteriores o

número de captação de imagens por segundo era mais pequeno (25fps e 30fps). Com 120fps,

na receção do pé sobre a PF, obtivemos mais imagens entre as posições 1 e 2. Enquanto nos

estudos anteriores: a primeira imagem corresponde ao primeiro contato do pé com a PF; e a

segunda imagem corresponde ao contato total do pé com a PF. Neste estudo obtivemos mais

três ou quatro imagens entre cada posição. Observamos que não é um número certo de

imagens entre cada posição porque depende da posição do pé na receção do salto. Quando há

a descida progressiva do calcanhar existem quatro imagens entre cada posição (0,99

centésimos de segundo), e quando é uma descida rápida do calcanhar, são três imagens entre

cada posição (0,66 centésimos de segundo). Assim observamos, também, que demora mais

tempo até o calcanhar contatar o solo quando o número de imagem é maior. E, neste caso,

corresponde ao salto 1 onde a descida do calcanhar é progressiva.

No estudo de Sousa e Lebre (1998) e um outro das mesmas autoras (Sousa e Lebre, s.d.)

observamos que ginastas seniores atingiram uma altura do CM no ponto mais alto da fase de



voo de 1,82m num (Sousa e Lebre, 1998) e noutro 1,40m (Sousa e Lebre, s.d.). Esta ginasta

atingiu, em média, 1,34m sendo um valor mais baixo dos que foram encontrados. Contudo é

preciso referir que os valores obtido pelas autoras são da média de uma amostra com 17

ginastas, e neste estudo foi utilizada apenas uma.

3.5. Conclusões:

Um dos objetivos principais deste estudo foi o de descobrir se existe uma relação da força

atingida na PF, Z-FRS, com a altura máxima do CM. Através dos resultados obtidos

observamos que não existe uma correlação entre essas variáveis. Apenas existiu uma

correlação significativa entre a altura do CM e o ângulo do tornozelo no estudo laboratorial 3.

O comportamento das três variáveis analisadas: altura do CM, Z-FRS, e ângulo do tornozelo,

é o mesmo para todos os saltos de todos os estudos laboratoriais, pois o movimento que o

corpo do sujeito realiza é o mesmo. Contudo foi possível observar que a força atingida na PF

variava e através de uma análise da receção do pé na PF notou-se que a posição do pé era

diferente. Devido a isso fez com que concordasse-mos com os artigos analisados (Chockley,

2008; Marinšek, 2010; Janshen, 1998; Lebiedowske, Wente e Dufour, 2009; Philips e

Flanagan, 2015; Koshino, Yamanaka e Takeda, 2013) que afirmam que a posição do pé

influência a carga. Então, foi calculada a carga a que os sujeitos ficavam sujeitos. Através da

correspondência da carga com a altura máxima do CM e com a posição do pé na receção

observamos, nos estudos laboratoriais 1 e 3, que quando a receção do salto era realizadas com

a descida progressiva do calcanhar a carga atingida era menor. Contudo, através dos

resultados do estudo laboratorial 2, levou-nos a concluir que é necessário realizar mais saltos

e com mais sujeitos para concluir com certeza de que a descida progressiva do calcanhar faz

com que a carga atingida seja menor. Chockley (2008) verificou que a duração de cada fase

tem direta correlação com a quantidade de força que cada secção deve absorver para proteger

a extremidade inferior. Assim, no estudo laboratorial 3, onde foi possível observar mais

imagens na recção do salto, observamos que quando a descida do calcanhar era progressiva a

ginasta demorava mais tempo (0,99 centésimos de segundo) a chegar com o calcanhar ao

solo. Então de acordo com o que afirma Chockley (2008) é provável que a ginasta esteve

durante mais tempo a absorver as FRS para proteger a extremidade inferior. E, neste salto,

onde houve a descida progressiva do calcanhar, observamos no vídeo que a ginasta fez a



passagem de ponta do pé para o calcanhar. E foi onde se observou menor carga atingida (4,08

vezes o peso do corpo). Tal como acontece no estudo de Chockley (2008) em que o valor das

FRS é menor quando as bailarinas fazem a receção em ponta do pé.

No estudo de Mils, Pain e Yeadon (2009) descobriram que os ginastas podem modificar a sua

estratégia de receção de maneira a minimizar as forças internas e as FRS. E podem fazê-lo

através de mudanças de ativação musculares diminuindo assim as cargas internas e

possivelmente o risco de lesão. Além disso Marinšek (2010) sugere que os ginastas trabalhem

a contração isométrica do músculos do tornozelo, para aumentar a estabilização do pé,

fazendo com que diminuam a FRS no calcanhar. Ao fazerem uma pré-ativação mais longa e

maior desses músculos permite uma flexão dorsal mais controlado do tornozelo, reduzindo

assim as FRS no calcanhar. Além disso quando a receção é feita com os dedos há uma maior

ativação desses músculos diminuindo as forças que atuam no calcanhar (Janshen, 1998), daí

que neste estudo os saltos onde a receção era progressiva, dedos do pé depois calcanhar, a

carga atingida era menor. Koshino, Yamanaka e Takeda (2013) concluíram que numa receção

com um MI, após um salto, a pré-ativação muscular e equilíbrio da atividade muscular das

articulações do tornozelo têm influência na posição do tornozelo no contato com o solo. Para

estudos futuros teria interesse analisar a pré-ativação dos músculos antes da receção do salto,

assim como na receção do salto.

Observamos em todos os estudos laboratoriais e para todos os salto, que há um aumento da

variável Z-FRS da posição 1 para a posição dois, quando o calcanhar contacta a PF. E é a

maior quando o calcanhar atinge a PF, na posição 2. (Marinsek, 2010) refere que o primeiro

pico indica o contato dos dedos com o solo e o segundo pico indica o contato da sola do pé

com o solo, e normalmente este pico é maior que o primeiro pois representa a máxima força

atingida na receção, que vai de acordo com o que obtivemos. No estudo laboratorial 1

podemos observar o gráfico que obtivemos, onde demonstra isto.

Ao analisar a variabilidade do valor dos ângulos (deslocamento angular), podemos observar

que o sujeito do estudo laboratorial 1 e 2 é maior que a do sujeito do estudo laboratorial 3.

Pode ocorrer essa variabilidade da diferença dos ângulos porque o primeiro sujeito já deixou



de praticar enquanto o segundo continua a praticar. A razão desta diferença não foi estudada,

mas pode ser uma possibilidade de estudo futuro.

Em relação à execução dos testes laboratoriais, a partir do estudo laboratorial 1 foi possível

identificar aspetos de execução a serem melhorados, nomeadamente: a marcação das

articulações para a medição da altura do CM; a execução dos saltos a ser realizada sem

sapatilhas, para se aproximar ao contexto de treino e ser mais fácil a visualização. Apesar de

haver alguma limitação na receção do salto, pois a PF estava desnivelada com o solo, esta foi

colocada sobre o solo dificultando a receção. Ainda no estudo laboratorial 1, através dos

resultados obtidos no Ergojump observamos que não seria necessário utilizar este instrumento

para a realização dos testes em contexto de treino, uma vez que através do software

conseguimos tirar os dados necessários para o estudo. O tempo observado no instrumento e

pelo software são muito similares.

Outro aspeto importante é a utilização de maior número de imagens durante a gravação do

vídeo. Isso permitiu uma maior quantidade de imagem e melhor análise do movimento do pé

na receção do salto. Nos estudos laboratoriais 1 e 2 foi utilizada uma câmara que grava a

30fps daí ser possível notar uma maior diferença durante a análise dos vídeos. Com a câmara

que gravava 120 fps foi possível observar com mais pormenor a receção do salto, obtendo

mais imagens da descida do calcanhar até à PF. Enquanto nos estudos laboratoriais 1 e 2 na

primeira imagem foi possível visualizar o primeiro contato com a PF e na imagem seguinte o

contato do calcanhar com a PF. E como referido anteriormente, no estudo laboratorial 2 teria

sido conveniente a utilização desta câmara. No estudo laboratorial 3 existiam mais três ou

quatro imagens entre a primeira posição e a segunda posição da receção, o que permitiu

chegar a outras conclusões, referidas anteriormente.

CAPÍTULO IV

ESTUDO EM CONTEXTO DE TREINO

IMPACTO DAS FORÇAS DE REAÇÃO DO SOLO NA GR - ESTUDO DE SALTOS Cap. IV – ESTUDOS EM CONTEXTO DE TREINO


4. Introdução

Este capítulo apresenta três estudos dois: de campo que serviram de contextualização dos

estudos anteriormente descritos; um estudo de estimação da carga, com o intuito de prever a

carga a que as ginastas estariam sujeitas durante a receção do salto quando não é possível

utilizar uma PF.

Este estudo de campo serve para poder contextualizar à realidade do treino os dados

recolhidos no capítulo III – Estudos de Laboratório. De forma resumida este capítulo define-

se pela recolha e análise de vídeo do salto grand jete realizado por dez ginastas escolhidas

aleatoriamente. Através dos dados obtidos no estudo laboratorial e com os dados de campo

tentamos estimar a carga que estas ginastas estão sujeitas na receção ao salto, sem a utilização

da PF. Numa última fase, as mesmas ginastas, realizaram um pequeno esquema onde

possuíam diversos saltos e outros elementos gímnicos, porém foram impostas algumas

condicionantes para permitir a posterior análise. E a partir daqui foi feita uma análise do

número de vezes que executam os saltos e o intervalo entre esses saltos a que as ginastas estão

sujeitas durante um esquema. Assim subdivide-se em três partes, que são: recolha e análise do

salto grand jete realizados por todas as ginastas; regressão linear; e recolha e análise dos

saltos que realizam durante o esquema.

Tabela 16 Objetivos de cada estudo.

Estudo do salto

grand jete isolado

Analisar a receção dos saltos;

Calcular a altura de queda dos saltos.

Regressão linear Estimar a carga a que as ginastas estão sujeitas na receção do salto.

Estudo do salto

em esquema

Analisar, durante um esquema, a carga total a que as ginastas estão sujeitas,

e o intervalo que as aplicam.



4.1. Estudo do salto isolado

4.1.1. Objetivos específicos:

Calcular a altura de queda dos saltos;

Analisar a receção dos saltos.

4.1.2. Materiais utilizados:

Balança digital portátil Tauros, modelo Oslo;


Câmara fotográfica Nikon D3100;

Fita-cola branca (pintor);

Marcadores: azul e verde;

Tripé.

4.1.3. Amostra:

Foram selecionadas aleatoriamente dez ginastas de competição de dois clubes: Clube

Desportivo Nacional (CDN) e Club Sport Marítimo (CSM). Foram escolhidas ginastas que já

praticavam ginástica há pelo menos dois anos. Têm idades compreendidas entre os nove e os

dezassete anos, com uma média de 12,6±3,02 anos. A todas as ginastas foi medida a massa

corporal e a altura, tendo assim uma média de 42,69±13,32 kg de massa corporal e uma média

de 1,50±012 m de estatura. Como as ginastas tiveram de ser filmadas e possuíam menos de

dezoito anos foi necessário pedir aos pais a autorização para as ginastas participarem no

estudo. No Anexo II encontra-se a carta de consentimento informado utilizada.


Após as ginastas terem realizado as medidas antropométricas (altura e massa corporal)

executaram o salto “grand jete”. Tal como no capítulo anterior a cada ginasta foram marcadas

as articulações: acrómio, crista ilíaca ântero-superior, côndilo lateral do fémur, maléolo

fibular (como tinha ficado definido o CM anteriormente). As ginastas foram filmadas no

plano sagital e as marcas foram feitas do lado que ficava voltado para a câmara. Cada uma

executou três tentativas do salto, para depois fazer uma média desses três valores. Enquanto



executavam o salto, as ginastas, foram filmadas com uma câmara fotográfica Nikon D3100

que filmava a 30 fps. Apesar de sabermos que seria melhor utilizar uma câmara com mais

imagens, a câmara disponível só gravava no máximo até 30fps. A câmara ficou situada a

4,33m das ginastas, e a 0,65m do solo ao centro da lente. Na imagem pode ser observada a

colocação do material e correspondentes distâncias. No esboço a câmara sombreada a preto

foi onde a câmara ficou colocada; a câmara a cinzento é para saber a partir de onde foi feita a

medida (Figura 13).

Contudo estas ginastas não executaram a receção sobre a plataforma de força por dois

motivos:1) devido à localização das ginastas e da plataforma, como estavam em locais muito

distantes, e a plataforma não podia ser transportada até as ginastas, não foi possível utilizá-la;

2) para que a recolha seja feita num ambiente mais próximo ao do treino permitindo fazer

uma contextualização à parte laboratorial com a do treino.


4.1.5.1. Dados recolhidos no software:

Os vídeos foram analisados através do software Tracker 4.95 e o tratamento do vídeo foi o

mesmo que foi realizado nos estudos laboratoriais anteriormente descritos. Nesta parte da

investigação foram recolhidas as variáveis: a altura do CM no ponto mais alto da fase de voo

do salto, e a altura do CM na posição de receção com o pé todo no solo – para definir a altura

neutra. Com estes dois valores de altura do CM foi, posteriormente, feita a diferença entre

eles, e assim calcular quanto o CM subiu durante o salto. Neste caso, como as ginastas não

efetuaram o salto com receção numa PF, não foi possível definir a altura neutra exatamente na

imagem onde a carga exercida era a maior, como no Capítulo III. Mas ficou definida na

Figura 13 Esboço da colocação do material para a

filmagem do grand jete das ginastas.

4,3

3m

0,6

5m



imagem que mais se aproximava às imagens onde a carga máxima era exercida,

nomeadamente, na imagem em que o calcanhar estava completamente no solo. Em vez de ser

utilizada a altura do CM foi utilizada a altura de queda porque o objetivo era tentar

estabelecer uma relação entre a altura que o CM subiu com uma carga atingida na receção ao

solo e prever a carga que as ginastas estariam sujeitas na receção ao salto. Foi necessário fazer

corresponder os valores da altura do CM com os valores do ângulo. Mas o software apresenta

os valores de cada variável pedida por imagens assim bastava ir à mesma imagem e ver a

altura do CM e o ângulo do tornozelo.

Assim a variáveis utilizadas foram:

Altura neutra do CM, atingida na receção do salto (cm);

Altura máxima do CM, atingida na fase de voo (cm);

Ângulo do tornozelo na receção (°).

4.1.6. Resultados:

Os resultados apresentados na tabela 17 correspondem à variável altura, tanto a altura neutra

do CM como a altura máxima do CM. É apresentada a média da altura máxima que o CM

atingiu nos três saltos e a média da altura neutra do CM dos três saltos. Essa média foi

calculada no Exel. No anexo III apresentamos os valores de cada variável para todas as

ginastas.

Tabela 17 Média da altura de queda dos três saltos de todas as ginastas.

Ginastas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ±sd

Alt. max.

CM (cm) 87,3 93,3 90,8 134 130,9 131 135,4 145 141,5 133,8 122,3±22,44

Alt. Neutra

(cm) 64,8 61,5 60,8 84,9 99,57 87,1 96,1 97,27 105,5 93,34 85,08±16,75

Diferença 22,5 31,8 30 48,9 31,36 43,9 39,33 47,69 36,03 40,42 37,19±8,42

Na tabela 18 são apresentados os valores deslocamento angular do ângulo do tornozelo entre a

posição 1 e a posição 2.



Tabela 18 Valores do deslocamento dos três saltos das dez ginastas.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ±sd

Salto 1 48,9° 6,6° 15,1° 12,4° 12,2° 1,3° 35,4° 7° 13,2° 1,9° 15,4±15,1

Salto 2 19,2° 25,1° 25,2° 13,7° 14,5° 11,5° 8,6° 20° 7,7° 13,3° 18,88±6,2

Salto 3 37,6° 15,8° 19,8° 20° 8,5° 2,3° 14,2° 5,9° 30,2° 8,3° 16,26±11,0

Era para realizar uma correlação entre a altura de queda com os valores do deslocamento

angular para cada salto. Mas observando a tabela 18 verifica-se que há uma variação muito

grande para esta variável e para cada um dos saltos apesar de se tratar do mesmo salto em

cada uma das ginastas. Pensamos que esta variabilidade, por si só, deve merecer uma

investigação em detalhe.


Neste estudo a média das idades das ginastas foi de 12,6±3,0 anos e utilizamos dez ginastas

de competição. No estudo de Sousa e Lebre (1998) a média das idades das ginastas juniores

foi de 12,9±1,1 anos e utilizaram 29 ginastas juniores de competição. E os resultados que

obtiveram, em média, nas variáveis: altura do CM na saída do solo foi de 1,17m; e para a

altura do CM no ponto mais alto da fase de voo foi de1,40m. Os resultados que obtivemos

foram, em média, de 0,85m para a altura de saída do solo; e de 1,22m no ponto mais alto da

fase de voo. Ao comparar os resultados dos dois estudos observamos que as ginastas deste

estudo atingiram menores alturas do CM na saída do solo e menores alturas do CM que as

ginastas do estudo de Sousa e Lebre (1998). Contudo não podemos comparar mais variáveis

porque os estudos analisados sobre o salto grand jete analisavam a biomecânica do salto, e,

este estudo analisa a receção deste salto, por isso as variáveis presentes nos dois estudos são

diferentes. Além disso o número de ginastas utilizadas é menor em relação ao número de

ginastas que as autoras utilizam.

Através da variação dos ângulos do tornozelo e visualização do vídeo conseguimos perceber

como é que as ginastas colocam o pé na receção do salto. Para a ginasta 1 observamos que

realiza a receção, em todos os saltos, com a descida progressiva do calcanhar. Contudo

quando contamos o número de imagens durante a receção. Nos saltos 1 e 3 a ginasta demora



três imagens até ao contacto total do calcanhar com o solo, enquanto no segundo salto

contamos duas.

Para a ginasta 2 a receção de todos os saltos é progressiva. Mas no salto 1 é onde a descida

não é progressiva, com um valor de diferença entre ângulos de 6,6°. Nos outros dois saltos a

descida é progressiva, mas conseguimos observar no vídeo, que o calcanhar, no salto 3, é mais

rápido que no salto 2. E, através dos valores dos ângulos conseguimos confirmar isso, pois

correspondem a: 25,1° e a 15,8°, para o salto 2 e 3 respetivamente. Assim é no salto 2 onde a

descida do calcanhar é progressiva. E, em todos os saltos contamos duas imagens até ao

contacto total do pé com o solo. A primeira com apenas com a ponta do pé no solo e o

segundo com o calcanhar.

A ginasta 3 também executa a descida progressiva em todos os saltos. No salto 2 é onde essa

descida progressiva é maior, pois contamos três imagens até ao contacto total do pé com o

solo e a diferença entre os ângulos do tornozelo corresponde a 25,2°. No salto 3 também

contamos três imagens entre a diferença de ângulos (deslocamento angular), que corresponde

a 19,8°. O salto 1 é onde a descida do calcanhar é mais rápida contamos duas imagens e

corresponde a uma diferença de 15,1°.

Para a ginasta 4 contamos duas imagens para as duas posições do pé. No entanto é no salto 3

que a descida é progressiva com uma diferença de 20°, enquanto nos outros dois saltos é de

12,4° e 13,7° para os saltos 1 e 2 respetivamente. E, no salto 1, foi o que se observou uma

descida mais rápida.

Para a ginasta 5 a posição do pé na receção ao solo já são mais baixas que as anteriores e

foram contadas duas imagens para cada ângulo das diferentes posições. Contudo é no salto 2

onde realiza a descida progressiva com um ângulo, com uma diferença de 14,5°. Para os

saltos onde a descida foi mais rápida, a diferença corresponde a: 12,2° para o salto 1 e 8,5°

para salto 3.

Para a ginasta 6 todas as receções são feitas com o calcanhar no solo, neste caso existe apenas

uma imagem para a receção, que é onde o calcanhar já está no solo. No salto 1 conseguimos

identificar uma diferença de 1,3° entre os ângulos, nos saltos seguintes correspondem a 11,5°

e a 2,3°, para os saltos 2 e 3. Contudo foi difícil de obter o valor do deslocamento angular



destes dois saltos. Pelo que se observa nas imagens pode ser devido ao número de imagens

que não se consegue analisar a receção do salto desta ginasta, pois em alguns pontos da

receção, antes do contacto com o solo a imagem está desfocada devido à velocidade do MI da

ginasta.

Para a ginasta 7 contamos duas imagens entre cada ângulo da posição do pé. No salto 1 a

diferença é de 35,4°, no segundo salto é de 8,6° e no terceiro é de 14,2°. E, é no primeiro onde

se observa a descida progressiva do calcanhar, nos outros dois saltos foi mais rápida.

Para a ginasta 8 observamos que é no salto 2 que ela realiza a descida progressiva do

calcanhar, tem uma diferença de ângulos de 20°, contando duas imagens para as posições do

pé. Nos outros saltos a descida é mais rápida e para o salto 1 a diferença corresponde a 7°, e

para o salto 3 corresponde a 5,9°.

Para a ginasta 9 o salto 2 é onde a descida é mais rápida, feita em duas imagens, e o calcanhar

já está baixo quando contacta o solo, sendo a diferença entre os ângulos de 7,7°. Para os

outros dois saltos a descida do calcanhar dá-se em três imagens, contudo no salto 1 o

calcanhar, no primeiro contacto com o solo, o calcanhar está mais baixo do que no salto 3.

Daí que a diferença resultar em 13,2° e 30,2° para o salto 1 e 3 respetivamente.

Para a ginasta 10 os valores da diferença correspondem a :1,9°, 13,3° e 8,3° nos saltos 1, 2 e 3

respetivamente. Através do vídeo observamos que o calcanhar está mais afastado do solo, no

primeiro contacto do pé com o solo, do salto 2, sendo o salto onde a descida é mais

progressiva.



4.1.8. Conclusão:

Através da análise dos vídeos o comportamento das variáveis, para as mesmas posições:

altura do CM e ângulo do tornozelo na receção do salto é o mesmo observado que nos estudos

laboratoriais anteriores. Em algumas ginastas observamos algumas exceções. Ocorrem

diferenças porque a partir da posição 3 executam diferentes movimentos. A ginasta 1 na

posição 3 dá um passo grande com o outro MI e tem o joelho estendido. Ao passar para a

posição 4 dá um passo rasante, daí não aumentar como nos estudos laboratoriais. Mas a

diminuição do CM não é grande. Os valores desta variável, despois da segunda posição, são

muito próximos. A ginasta 3, na posição 3, já tem o joelho quase em extensão e depois de ela

colocar o calcanhar no solo, e, na imagem seguinte, o calcanhar já está levantado, algo que

não ocorreu nos estudos laboratoriais nem nas ginastas anteriormente analisadas.

Tal como nos estudos laboratoriais quando o deslocamento angular entre a posição 1 e 2 é

maior, significa que a receção ao salto foi feita de forma mais progressiva. Além disso

observamos para a mesma ginasta e para o mesmo salto existe muita variabilidade deste

deslocamento. O mesmo ocorreu nos estudos laboratoriais 1 e 2, com o sujeito que deixou de

praticar a modalidade. Neste estudo as ginastas podem não ter executado o salto no seu

máximo de execução ou pode ser mesmo do salto. Mas como isto não foi investigado não

podemos tirar nenhuma conclusão. Através dos resultados obtidos do deslocamento angular,

entre as posições 1 e 2, observamos que para a mesma ginasta e para o mesmo salto existe

uma grande variabilidade de valores. Pensamos que esta variabilidade pode ter alguma relação

com o modo de receção do pé no solo e que, por si só, deve merecer uma investigação em

detalhe.

Algumas das variáveis analisadas são possíveis de comparar com as varáveis do estudo de

Sousa e Lebre (1998). Para tal foram utilizados os dados referentes às ginastas juniores desse

estudo uma vez que a média das idades é de 12,9±1,1 anos e a deste estudo é de 12,63±3,6

anos. Assim os resultados indicam que as ginastas atingiram para a altura do CM, no ponto

mais alto da fase de voo, 1,40m. Enquanto as ginastas deste estudo atingiram 1,22m. As

ginastas deste estudo saltaram menos 0,18m que as ginastas do estudo de Sousa e Lebre

(1998). As outras variáveis que as autoras analisam não podem ser comparadas com as deste

estudo uma vez que não utilizamos as mesmas variáveis que elas.



4.2. Regressão linear

Esta regressão linear foi realizada para poder estabelecer uma relação entre a altura que o CM

subiu, denominada de altura de queda, com a carga que atinge na receção do salto. Para tal foi

necessário utilizar um sujeito diferente, no Estudo Laboratorial 3. Ao utilizar um sujeito

diferente o objetivo foi o de obter valores do mesmo salto com um peso diferente, tal como os

pesos das ginastas do contexto de treino, que são diferentes. Assim o objetivo deste estudo foi

o de tentar estabelecer uma relação da altura de queda com a carga aplicada sobre PF, e tentar

prever a carga a que as ginastas estavam sujeitas na receção do salto. Por exemplo, se o CM

subir 0,20m irá corresponder a 3,4 vezes o peso do corpo na receção ao salto. A altura de

queda é a variável utilizada para a relação. Foi utilizada a altura de queda porque queríamos

saber a carga correspondente a um valor de subida do CM. O valor máximo da altura do CM

só dá o máximo que o sujeito atingiu, e não dá o quanto ele subiu, daí não ser utilizado a

altura máxima do CM. Assim a altura de queda é definida pela diferença entre a máxima

altura atingida na fase de voo com a altura neutra (definida pela altura do CM na carga

máxima).

4.2.1. Objetivos específicos

Prever a carga a que cada ginasta está sujeita na receção do salto, sem a utilização da

PF e com base nos estudos laboratorial do capítulo III.

4.2.2. Materiais

Exel: utilização de gráficos e operações matemáticas.

4.2.3. Amostra

A amostra é a mesma utilizada no estudo de campo anteriormente referido.

4.2.4. Procedimentos

Os dados utilizados foram os que já tinham sido recolhidos nos estudos anteriores do capítulo

III, nomeadamente os dados recolhidos nos estudos laboratoriais 2 e 3.


Foram selecionados os dados do estudo laboratorial 2 e 3, como apresentado na tabela 19. A

partir desses dados foi realizado um gráfico para permitir fazer uma regressão linear. Há a

necessidade de realizar a regressão linear porque o peso das ginastas são diferentes do peso



y = 0,3841x - 9,7143

R² = 0,9716

y = 0,3737x - 10,303

R² = 0,9332

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

35 36 37 38 39 40

Ca

rga

(n

ºxP

)

Altura de queda (cm)

Estudo Laboratorial 2 e 3



Linear (Estudo

Laboratorial 3)

Linear (Estudo

Laboratorial 2)

dos sujeitos utilizados em laboratório, pois não seria correto achar diretamente uma relação

entre a carga dos sujeitos de laboratório e as ginastas no contexto de treino. A regressão linear

permite estimar a carga, a partir de uma equação obtida através dos dados obtidos nos estudos

laboratoriais 2 e 3. A reta obtida representa a evolução da altura de queda com a carga que as

ginastas ficam sujeitas durante a receção do salto. A partir da equação das retas de regressão

linear foi possível estimar a evolução das retas das ginastas e assim estimar a carga a que

estariam sujeitas.

Tabela 19 Dados utilizados para os cálculos da altura de queda dos Estudos Laboratoriais 2 e 3.

Estudo Laboratorial 2 Estudo Laboratorial 3

Altura Neutra (cm) 83,07 83,65 82,5 99,22 95,14 96,87

Altura Máxima (cm) 121,3 123,1 118,1 135 132 135,1

Altura de queda (cm) 38,23 39,45 35,6 35,78 36,86 38,23

Z-FRS máx. (N) 2417,32 2954,16 2562,05 2314,8 2472,21 2845,76

Peso (N) 642,79 567,99

Carga (nº x W) 3,06 3,76 4,59 4,08 4,35 5,01

Após ter os valores anteriormente referidos foi realizado a reta de regressão linear, para cada

sujeito com os valores correspondentes (gráfico 11).

Gráfico 11 Regressão Linear dos Estudos Laboratoriais 2 e 3.



Através do gráfico 11 conseguimos descobrir a equação de cada uma das retas, a reta azul

corresponde ao estudo laboratorial 3 e a reta vermelha corresponde ao estudo laboratorial 2. A

equação de uma reta é definida da seguinte forma:

y = mx+B, e neste caso temos que:

Com os dados anteriores sabemos que a reta do sujeito do Estudo Laboratorial 2, com

642,79N, inicia no ponto -10,30 com uma inclinação de 0,40. E a do sujeito do Estudo

Laboratorial 3 parte de um ponto de -9,71 e com uma inclinação de 0,38. Como está

apresentado na tabela 20.

Tabela 20 Valor dos parâmetros: B e m das retas dos Estudos Laboratoriais 2 e 3.

Peso (N) B m

Est. Lab. 2 642,79 -10,30 0,37

Est. Lab. 3 567,99 -9,71 0,38

Assim para qualquer evolução da uma reta, considerada neste gráfico, a reta será do tipo

y=mx+B, podendo assim aplicar às ginastas estudadas no capítulo IV da investigação. Os

parâmetros B e m irão depender do peso das ginastas, o parâmetro x foi o calculado através do

software e o parâmetro y é o que será estimado. Com uma regra de três simples conseguimos

descobrir esses valores para as ginastas avaliadas no capítulo IV do estudo. Foi criado numa

folha de Exel com as fórmulas abaixo apresentadas para descobrir os valores desses

parâmetros. Depois de criadas bastava alterar o peso e o valor de altura de queda, e assim

obtivemos os valores dos parâmetros B e m de todas as ginastas e posteriormente o valor da

carga correspondente. Além disso foi construído um gráfico para os valores de cada ginasta.

Na tabela 21 foi utilizado os valores da ginasta 1 para descrever como foi feita a regra de três

simples. Neste caso foi utilizado para descobrir o valor do parâmetro B. Ao lado de cada valor

foi colocada uma letra e um número (a itálico) para ser mais fácil de compreender como foi

y: irá corresponder à carga;

m: corresponde à inclinação da reta;

X: altura de queda;

B: é a ordenada na origem.



realizada a regra. Esta regra foi utilizada para descobrir o valor dos parâmetros B e m de todas

as ginastas.

Tabela 21 Regra de três simples para o cálculo dos parâmetros.

Peso (N) B Correspondência

Est. Lab. 2 642,79 D -10,30 1 D – 1

Est. Lab. 3 567,99 E -9,71 2 E – 2

Ginasta 1 256,76 F ? x F – x

Equações:

1) (E-D) – (2-1)

2) (F-D) – (x-1)

3) x-1 = [(F-D). (2-1)]/(E-D)

4) x= [[(F-D).(2-1)]/ (E-D)] + 1

Podemos observar que o sujeito do Estudo Laboratorial 2 é mais pesado que o sujeito do

Estudo Laboratorial 3. E, para uma altura de queda próxima, o sujeito do Estudo Laboratorial

2 aplica menos carga. A razão deste comportamento pode ser devido ao modo de receção do

salto, no capítulo III, onde concluímos que diferentes posições do pé na receção podem

diminuir ou aumentar a carga na receção. Contudo, com base nas retas e nos comportamentos

observados, concluímos que:

Um sujeito mais pesado que o do Estudo Laboratorial 2 terá uma reta que irá se situar abaixo

da deste sujeito, irá assim produzir menos carga.

Qualquer sujeito com um peso entre os pesos dos sujeitos utilizados nos Estudo Laboratorial 2

e 3 a reta irá se encontrar entre as duas retas deste estudo.

E, para qualquer sujeito mais leve que o sujeito do Estudo Laboratorial 3, irá produzir mais

carga do que ele, logo a reta encontra-se acima da reta deste sujeito.

Assim através da utilização das fórmulas anteriormente descritas e da construção dos gráficos

conseguimos criar para cada ginasta uma reta e estimar a carga a que estão sujeitas durante a

receção no salto grand jete, através das relações que estabelecemos com os valores obtidos

nos estudos laboratoriais 2 e 3. Contudo importa lembrar que este estudo é realizado com uma

amostra que vai dos nove aos dezassete anos, e os sujeitos analisados nos estudos



laboratoriais 2 e 3 já eram adultos. Por isso, os resultados obtidos para os pesos das crianças

podem estar sobrestimados. É necessário aplicar estes procedimentos a crianças e em maior

número para ser possível descobrir se os valores obtidos foram sobrestimados. Pois como já

foi referido, não foi possível que as crianças executassem o salto sobre a PF, uma vez que se

encontravam em lugares distintos e distantes, sendo esta uma das limitações da investigação.

Assim, como as crianças utilizadas na amostra têm pesos menores, irão produzir valores de

carga maiores pelas razões anteriormente apresentadas.

4.2.6. Resultados

Mesmo sabendo que os resultados poderão estar sobrestimados é apresentado para cada

ginasta o correspondente gráfico com o valor da carga, com o intuito de demonstrar como

pode ser calculado a carga da ginasta através da regressão linear. Na tabela 22 está

representada a média altura de queda do CM (cm), dos três saltos, de cada uma das ginastas e

correspondente peso.

Tabela 22 Altura de queda (cm) para cada salto de cada ginasta e correspondente peso.

Ginasta 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Salto 1 21,71 32,62 33,41 42,3 32,5 40,92 42,09 46,7 38,4 41,44

Salto 2 22,47 28,91 27,16 47,21 23,1 51,16 35,21 48,98 40,5 41,04

Salto 3 23,17 33,87 29,42 44,1 38,48 39,53 40,69 47,39 37,5 38,8

Peso

(N) 256,76 294,98 281,26 564,86 621,32 282,24 459,62 436,1 510,58 486,08

Na apresentação dos resultados apenas será apresentada uma das ginastas, as restantes estão

no Anexo IV. Contudo é apresentada uma tabela com os valores de cargas obtidos para todas

as ginastas.

4.2.6.1. Ginasta 1

Na tabela 23 são apresentados os valores da altura de queda do CM (cm) da ginasta 1,

calculada através de Excel. Estes valores, de altura de queda, foram colocados no eixo do x.



Tabela 23 Altura de queda da ginasta 1.

Altura de queda (cm)

da ginasta 1


21,71 22,47 23,71

Na tabela 24, são apresentados os valores de cada parâmetro, também calculados a partir da

mesma folha de exel.

Tabela 24 Valores dos parâmetros: B e m para a ginasta 1.

O valor do parâmetro B é – 7,27 e o parâmetro m é 0,46 para a ginasta 1. A evolução das retas

é a mesma que a vista anteriormente fazendo com que o peso seja, provavelmente,

sobrestimado pelos motivos anteriormente referidos. Contudo, como visto anteriormente, é

necessário ter em conta o modo de receção do salto da ginasta.

Gráfico 12 Estimativa da carga para a Ginasta 1.

Peso (N) B M

Est. Lab. 2 642,79 -10,30 0,37

Est. Lab. 3 567,99 -9,71 0,38

Ginasta 1 256,76 -7,27 0,46



No gráfico 12 é apresentada a reta da ginasta 1 que permitiu estimar as cargas a que ela ficou

sujeita. E, na tabela 25 estão representados os valores da carga, para os três saltos obtidas

através das equações dos gráficos. É também apresentada a carga média que a ginasta fica

sujeita.

Tabela 25 Valores da carga estimada para a ginasta 1.

Salto 1 Salto 2 Salto 3 Média

Ginasta 1 2,34 2,67 2,98 2,66

4.2.6.2. Discussão de resultados

Como vimos anteriormente, é no salto 1 e salto 3 onde a descia é mais progressiva. No salto 2

a descida do calcanhar é mais rápida que nos outros dois saltos, e provavelmente seria o salto

com um valor de carga maior, uma vez que é suposto que a Z-FRS seria maior neste salto

devido ao modo de receção no salto, como visto nos estudo laboratorial 2 e 3 desta

investigação. Contudo ao observar a tabela 25 é o salto 3 onde a carga é maior e também foi o

salto onde a altura de queda foi maior. Com este resultado confirmamos o que refere

Marinšek (2010), quanto maior a altura atingida maior a força atingida. Porém os valores da

carga obtida, a partir dos gráficos, podem estar sobrestimados, o que torna estes resultados

incertos.



4.3. Estudo do salto em esquema

4.3.1. Objetivos específicos:

Quantificar o número de saltos realizado num esquema;

Quantificar o intervalo entre cada salto no esquema;

Analisar a carga a que estão sujeitas durante todo o esquema e o intervalo entre a

aplicação dessas cargas.

4.3.2. Materiais utilizados:

Balança digital portátil Tauros, modelo Oslo;


Câmara fotográfica Nikon D3100;

Fita-cola branca (pintor);

Marcadores: azul e verde;

Tripé.

4.3.3. Amostra:

As mesmas ginastas que o estudo anteriormente descrito, exeto a ginasta 4.


Foi pedido às ginastas que realizassem um pequeno esquema individual de mãos livres onde

realizassem no mínimo: dois equilíbrios, dois saltos e dois pivots, tal como é descrito nas

regras da FIG. Contudo foi avisado que as ginastas deviam de realizar o esquema

simplesmente numa tira de tapete e executar todas as linhas de movimento paralelamente à

câmara. Foi necessário pedir às ginastas para o realizarem desta forma para poder analisar os

saltos do esquema no plano sagital, e permitir a análise no programa. Antes das ginastas

realizarem os esquemas foram marcadas, desta vez todas as articulações, inclusivamente na

parte anterior, uma vez que não se sabia qual a que iria surgir no vídeo. Numa primeira

recolha, as ginastas foram marcadas da mesma cor, contudo através de uma análise no

software, apercebemo-nos que seria possível fazer a marcação da seguinte forma: o lado

esquerdo marcado de uma cor (azul) e o direito de outra (azul). Assim a visualização e

diferenciação dos lados anatómicos no vídeo foi mais fácil. A câmara ficou situada a 2,67m

da tira de tapete e a 0,70 m do centro da lente da câmara ao solo (Figura 14). Foi também

delineado o espaço até onde elas podiam executar o esquema, para que permanecessem

sempre dentro do campo de visão da câmara.



Figura 14 Esboço da disposição do praticável onde as ginastas podiam executar o esquema.


Os dados recolhidos no software foram: o intervalo que as ginastas demoram a executar um

salto; e o número de salto que executam num esquema, de aproximadamente um minuto. O

intervalo foi medido a partir do momento que elas saem do chão e fazem a receção. Existem

saltos em que as ginastas efetua dois seguidos, daí surgir dois intervalos para o mesmo salto.

4.3.6. Resultados:

Tabela 26 Resultados obtidos da análise dos saltos durante o esquema, das variáveis: intervalo entre saltos e altura do CM.

Salto 1 Salto 2 Salto 3 Salto 4

Tempo

(cente)

Altura

(cm) Tempo 2-1 Altura Tempo 3-2 Altura Tempo 4-3 Altura

Nº total

de saltos

Ginasta 1

Salto 1_1 7,99 7,99 25,56 6,77 15,30 8,47 6,54 9,84 4

Ginasta 2

Salto 2_1 38,83 4,81 37,07 9,82

2

Ginasta 3

Salto 3_1 27,48 5,22 64,60 4,95 2

Ginasta 5

Salto 5_1 3,54 10,75 7,54 18,97 18,97 26,64

4

Salto 5_2 0,83 7,75

Ginasta 6

Salto 6_1 11,09 21,52 20,68 14,31 17,01 21,48 3

Ginasta 7

Salto 7_1 13,68 13,55 20,06 15,77 2

2,6

7m

0,7

0m



Na tabela 26 estão representados os resultados obtidos dos da análise dos saltos durante a

execução do esquema. Através da observação da tabela as ginastas 5, 8, 9 e 10 realizaram dois

saltos seguidos, logo depois da receção do primeiro a ginasta executa um segundo.

Observamos que o número de saltos varia entre dois e cinco. Três ginastas fizeram dois saltos,

duas fizeram três saltos, e três ginastas fizeram quatro e apenas uma fez cinco. Quando eram

realizados saltos seguintes o intervalo entre saltos é muito menor (0,83; 0,79 centésimos de

segundo). O maior intervalo foi de 29,19 centésimos e o menor foi 0,70 centésimos. A altura é

uma variável que não pode ser quantificada porque, apesar das ginastas terem sido avisadas,

não realizaram todos os saltos no plano sagital. Além disso realizaram saltos mais longe e

outros mais próximos da câmara, daí que esse valor não pode ser estudado, teria de ser

realizado novamente.


Há interesse analisar a variável intervalo de duração entre impactos pois é onde costumam

surgir lesões (Mann e colaboradores 2010). Estas lesões podem surgir devido à carga repetida

a que as ginastas estão sujeitas (Hall, 2012). Assim observamos que nos saltos onde as

ginastas realizam dois saltos seguidos, onde logo após a receção realizam outro logo de

seguida, o intervalo é pequeno (0,83, 0,79 centésimos de segundo).

Em relação à altura do salto não podemos tirar conclusões, pois as ginastas executaram o salto

muito longe da câmara. Provavelmente há ginasta que saltaram mais alto que outras, mas

como fizeram o salto mais longe da câmara parece que a altura foi menor. Além disso as

ginastas realizaram saltos em movimento de curva e com rotação, o que dificultou a análise

Ginasta 8

Salto 8_1 14,18 25,81 23,23 16,73

3

Salto 8_2 0,83 9,37

Ginasta 9

Salto 9_1 4,04 18,49 8,75 24,02 17,51 24,14

4

Salto 9_2 0,79 25,52

Ginasta 10

Salto10_1 4,08 16,14 25,86 20,69 29,19 19,32 3,75 20,28 5

Salto10_2 0,79 18,87



do salto. Esta limitação ocorreu porque as ginastas não realizaram como foi solicitado.

Contudo podemos observar quando as ginastas realizam o segundo salto, este sai mais baixo.

Em alguns casos foi mais alto porque, nesses casos a ginastas realizaram para próximo da

câmara.

2.4.5. Relação da Regressão Linear com este estudo:

Através dos valores descobertos anteriormente conseguimos saber a carga média que cada

ginasta atinge na receção de cada salto. E, com este estudo, conseguimos saber quantas vezes

elas ficam sujeitas a essa carga durante um esquema. Assim na tabela 27 apresentamos a

média da receção dos três saltos, de cada ginasta, o número de salto que cada uma efetuou

durante o esquema. E através da multiplicação destes dois valores obtemos o a carga total que

ela esteve sujeita durante o esquema, conseguimos saber quantas vezes aplica essa carga e no

total quanto ficou sujeita.

Tabela 27 Cálculo da carga total atingida pelas ginastas num esquema.

Ginastas

Média da

carga de

cada ginasta

na receção

Nº saltos no

esquema Total carga sujeita

1 2,66 4 10,64

2 6,27 2 12,55

3 5,67 2 11,34

5 1,6 4 5,2

6 11,74 3 35,23

7 6,88 2 13,76

8 10,83 3 32,49

9 5,9 4 23,6

10 7,07 5 35,35

2.5. Conclusão:

Os valores das cargas a que as ginastas estão sujeitas são referentes apenas à receção dos

saltos, e são grandes, contudo importa referir que os esquemas não possuem apenas saltos. As



ginastas efetuam outros movimentos, durante o esquema, que também podem ter cargas

consideráveis, mas que não foram mediadas neste estudo. Também o tipo de salto que as

ginastas realizam pode influenciar na carga. Se elas realizassem um salto diferente do grand

jete a carga a que estariam sujeitas poderia ser diferente, é algo que pode ser analisado no

futuro.

Porém esses valores de carga podem estar sobrestimados, devido aos valores obtidos no

estudo anterior, como referimos. Mas podemos observar que as cargas são repetitivas, devido

ao número de saltos, o que remete para Hall (2012). A autora refere que as cargas repetitivas

resultam da aplicação de pequenas forças suportadas repetidamente podendo causar lesão.

Neste caso não temos a certeza se são cargas pequenas ou grandes, devido à incerteza dos

valores.

Ao tentar estabelecer uma relação dos dados de laboratório com os dados do contexto de

treino observamos que seriam necessárias alterações no estudo para que o resultado pudesse

ser mais correto, uma vez que utilizamos adultos nos estudos laboratoriais e crianças no

estudo de laboratório. Contudo durante a análise importa ter em consideração o modo como as

ginastas efetuam a receção do pé no solo, uma vez que observamos que isso influencia a carga

atingida. Assim, não conseguimos estabelecer uma relação entre a altura de queda com a

carga atingida no solo, porém observamos que a posição do pé influencia essa carga.

Durante a análise destes resultados observamos que existe uma grande variação do

deslocamento angular entre a posição 1 e a posição 2. No estudo do salto isolado, através da

observação do vídeo, observamos que a receção ao salto, entre os três saltos, era inconstante e

diferente, daí obter essa diferença. O que ficou como pergunta foi se esse comportamento da

receção do pé no solo é habitual da receção do salto ou, caso contrário, se as ginastas não

efetuaram os saltos na melhor execução fazendo com que isso variasse, deixando assim uma

possibilidade de estudo futuro.

CAPÍTULO V

ESTIMATIVA DAS FORÇAS DE REAÇÃO DO SOLO NOS MÚSCULOS E

ARTICULAÇÕES

IMPACTO DAS FORÇAS DE REAÇÃO DO SOLO NA GR - ESTUDO DE SALTOS Cap. V – ESTUDO DAS FRS NOS MÚSCULOS E ARTICULAÇÕES


5.1. Introdução

Depois de calculadas as cargas que as ginastas estariam sujeitas durante a receção do salto

achamos interessante estimar as FRS nas articulações. Para a realização dessa estimativa

baseamo-nos no capítulo 8 de Grimshaw e Burden, 2007. Para tal utilizamos os dados do

estudo laboratorial 1. Os autores referem que através da estimação destas forças podemos

entender o mecanismo de lesão quando executamos um movimento, assim como as suas

características desse movimento e como pode ser potenciado. A presença de diversas forças,

tanto externas como internas, quando nos movemos, no nosso corpo é inevitável. Assim sendo

é necessário saber como fazê-lo para que essas forças não causem lesões no corpo. Segundo

Grimshaw e Burden, 2007 essas forças são: peso, contacto, tensão, compressiva, fricção,

reação do solo, músculo. Para a estimação destas forças é necessário conhecer as três leis de

Newton. A primeira Lei de Newton refere-se à inercia, onde o corpo permanece em repouso

se nenhuma força atuar sobre ele, ou permanece numa velocidade constante se já estiver em

movimento e nenhuma força for aplicada sobre ele. Na segunda lei de Newton temos que a

aceleração (mudança na velocidade) é diretamente proporcional às forças aplicadas sobre ele

(F=m×a). E por fim, a terceira Lei de Newton que afirma existir uma força contrária, de igual

intensidade mas sentido oposto, à força aplicada sobre um objeto. Além destas leis existem

mais duas condições essenciais na resolução dos problemas, nomeadamente: a primeira e

segunda condição do equilíbrio, que também serão relacionadas com as leis anteriormente

descritas. Na primeira é onde a soma das forças é igual a zero; e na segunda onde a soma dos

momentos no sentido dos ponteiros do relógio e anti ponteiros do relógio é também zero.

Mais à frente será descrito como estas fórmulas serão utilizadas para a estimativa das forças.

5.2. Objetivo:

Estimar as forças de reção do solo presentes nos músculos e articulações, neste caso uma

aplicação estática, da receção do salto grand jete.

5.3. Material:

Foi utilizado o modelo criado no Exel e a análise do salto do Estudo Laboratorial 1.

5.4. Procedimentos:



Essa estimação é feita a partir de cálculos baseados primeiramente em 2D e apresentados no

plano sagital. Neste trabalho foi realizada a experimentação desses cálculos iniciais para o

salto grand jete na GR. Para tal são utilizados métodos como: diagrama de corpo livre,

mecanismo standard, a aplicação de trigonometria. No diagrama são representadas

graficamente, através de vetores, todas as forças externas que atuam no sistema, sendo este o

método primeiro e mais importante na resolução do problema. Começa-se por isolar a parte

do corpo que será estudada e desenhar todas as forças externas que atuam no corpo, e depois

marcar todos os ângulos e magnitudes das forças e escolher o sistema de coordenadas para os

momentos de força. Posteriormente são aplicadas as leis e condições de equilíbrio descritas

anteriormente, para descobrir o valor das forças expressas no diagrama, recorrendo também às

regras de trigonometria.

Neste trabalho será utilizado o salto de grand jete para determinar diferentes forças,

nomeadamente: a força que o músculo necessita para manter a posição de receção (quando

estático), a resultante das forças presentes na articulação do joelho e as forças compressiva e a

de shear ou horizontal, que também fazem parte da articulação do joelho. Todos os cálculos

foram efetuados numa folha de Exel e com base no capítulo 8 do livro de Biomecânica de

Grimshaw e Burden, 2007.

5.4.1. Aplicação Estática:

A posição de receção deste salto é feita sobre um pé, assim é necessário determinar as forças

durante a flexão do joelho. Recorrendo ao exemplo da caminhada, que ocorre o mesmo na

receção do salto depois do pé atingir o solo, conforme o joelho vai fletido a linha de gravidade

cai para trás da linha de articulação do joelho e irá criar um braço do momento da força que

atua. Durante este movimento (caminhada) a força do quadricípite e isquiotibiais é

continuamente alterada para se acomodar ao momento (e aos desequilíbrios) causados sobre

articulação do joelho. A força do músculo é afetada de várias formas, como fricção, o

momento e a massa do corpo e a velocidade do movimento. Durante a receção deste salto o

comportamento é semelhante. Sabe-se que a receção é um movimento dinâmico, mas a

posição de flexão do joelho é assumida muitas vezes. Foi utilizado o Estudo Laboratorial 1,



articulação do joelho, a posição de receção do salto é num MI, como está demonstrado na

figura 15:

Como podemos observar (Figura 15) o corpo foi colocado num dentro de um eixo de

coordenadas, foi realizada uma medida de calibração com a largura da PF, para que os valores

de x e y se aproximassem à realidade. Começou-se por calcular o peso do sujeito que realizou

os saltos (Tabela 28):

Tabela 28 Cálculo do Peso.

Posteriormente foi possível calcular o peso suportado por uma perna mais o pé na receção do

salto (Tabela 29):

Tabela 29 Cálculo do Peso sobre um MI.

Cálculo do peso de um Pé + Perna

Tabela: Pé + Perna 0,061 *m

Massa: 3,98 Kg

Peso: 39,02 N

Peso sobre 1 perna 600,60 N

Foi realizado um diagrama do corpo da posição da perna, na receção, para poder calcular o

valor dos ângulos. O valor dos ângulos foi retirado do programa Tracker. Foi necessário

passar os ângulos descobertos para radianos, devido à utilização do exel. E no final é

novamente convertido em graus.

Cálculo Peso Corpo

g 9,81 m/s2

m 65,20 kg

P (Peso) 639,61 N

Figura 15 Posição de receção.



Depois foi calculada a força que o músculo quadricípite teve de realizar para manter a posição

de receção. Através do diagrama do corpo livre foi possível desenhar as foças que o corpo

ficou sujeito. Assim temos a força do peso (P), a força do músculo (M), e as distâncias do

braço do momento de força do peso (dP) e do músculo (dM) (figura 16). Essas distâncias não

foram medidas no sujeito, foram consideradas as dadas no livro, pois essas distâncias só

podem ser medidas através de radiografia (tabela 30).

Tabela 30 Braço do momento de força do Peso e Músculo, considerados segundo o Grimshaw e Burden, 2007.

Legenda: Valores das distâncias

P: força do peso

M: força do músculo

dP: distância do peso (braço do momento) 0,064 m

dM: distância do músculo (braço do momento) 0,05 m

Figura 16 Diagrama do corpo, a partir da imagem original (esquerda), para calcular os ângulos.

Figura 17 Representação das forças do Peso (P) e do músculo (M).



Assim que se soube a força que o músculo necessita para manter a posição foi possível

calcular as forças que atuam na articulação do joelho (tabela 31). O ângulo foi descoberto no

programa, traçando uma paralela ao eixo dos x (figura 17).

Tabela 31 Cálculo da força do músculo para manter a posição estática.

Posteriormente foi calculado, na articulação do joelho, as forças de reação que lá atuam. Para

tal foi necessário decompor a força reação do solo nas suas componentes: horizontal e vertical

(tabela 32).

Tabela 32 Cálculo das forças de reação que atuam na articulação do joelho.

Esta força de reação na articulação irá causar o aparecimento das forças de compressão e horizontal

nas estruturas do joelho (como: ligamentos e outros tecidos moles). No diagrama está representado a

articulação do joelho e essas forças (figura 18).

Cálculo da força no músculo (quadricípite) para manter posição

Como é estático, aplicando a 2ª condição do equilíbrio M=0

P*dw+ M*dm=0

P*dw (-ve) M*dm (+ve)

- 38,43812275 + M*0.05 = 0

M = 768,7625 N

(força necessária para o quadricípite manter esta posição)

Cálculo das forças de reação que atuam na articulação do joelho

Cálculo da componente vertical das FRS

F=sin α

Fv= 639,612 N

Cálculo da componente horizontal

F=Fcosα

Fh= 377,3883748 N

Magnitude da resultante

R=Fv2+Fh2

R= 551525,496 N

R= 742,6476257 N

Determinar o ângulo

tang α= Fv/Fh

tang α= 1,69483758

α=

α=59,38 gr



Força compressiva: A força compressiva é perpendicular ao plateau da tíbia e paralela ao

eixo da tíbia. Expressa Rc (laranja, na figura 18).

Força horizontal: A força horizontal é paralela ao plateau da tíbia. Expressa Rs (roxo na

figura 18).

Cálculo dos ângulos das forças de horizontal e compressiva (tabela 33) e dessas forças (tabela

34):

Tabela 33 Cálculo dos ângulos das forças de compressão e horizontal.

Considerando o joelho fletido a 60,6 °, temos:

Azul: força de reação do joelho (anteriormente calculada)

Laranja: força de compressão [90- (59,38+30,3) =0,32]

Roxo: força horizontal

Tabela 34 Cálculo da força compressiva e horizontal.

Cálculo da força compressiva e horizontal

Ângulo 0,32 graus rads= 0 90- (59,35+30,3)=0,32

Cálculo da força compressiva na articulação

Rc= R*cosα

Rc= 742,6360431 N

Cálculo da força de horizontal Rs=R*senα

Rs= 4,147705237 N

Figura 18 Representação das forças de compressão

e horizontal na articulação do joelho.



De forma resumida temos que:

Tabela 35 Valores das forças caculadas anteriormente e correspondente carga.

RESUMO:

Na posição estática, sobre um MI, com o joelho fletido a 60,6

graus, temos: Nº

(x)

Força que o músculo necessita para manter a posição estática: 768,7

6 N 1,20 x o peso do

corpo

Força de reação presente na articulação do joelho: 742,6


corpo

Força de compressão presente na articulação do joelho: 742,6


corpo

Força de horizontal presente na articulação do joelho: 4,14 N 0,00

6 x o peso do

corpo

5.5. Discussão de resultados

Através dos resultados anteriores observamos que na posição estática, neste caso com o joelho

a 60,6°, a força que o músculo precisa para manter essa posição é de 768,76N o que

corresponde a uma carga de 1,20 vezes o peso do corpo. A força de reação que a articulação

fica sujeita é de 742,64N correspondendo a uma carga de 1,16 vezes o peso do corpo. A força

de compressão no joelho é de 742,63N o que corresponde a uma carga de 1,16 vezes o peso

do corpo. E a força horizontal que atua no joelho é de 4,14N que corresponde a uma carga de

0,006 vezes o peso do corpo. Não é possível realizar a comparação com os valores de Z-FRS

obtidos nos estudos de laboratório, uma vez que esta estimação é só para uma aplicação

estática. Para trabalhos futuros pode ser realizado neste capítulo, mas para uma aplicação

dinâmico, e aí poder comparar. Contudo é necessário calcular o valor descobrir as distâncias

dos braços de força do sujeito utilizado, porque neste estudo foram utilizadas as dadas pelos

autores.

5.6. Conclusão

Através dos cálculos anteriores podemos observar que as FRS não atingem diretamente uma

local, vai se distribuindo pela articulação. No total o corpo ficou sujeito a 2258,7N na posição

estática, nem chega a metade do peso do sujeito (637N). No estudo de Wang (2013) o autor

concluiu que há maior risco de lesão no ACL quando a receção do salto é feita com um MI,

são exibidas um maior pico da tíbia proximal anterior e das forças horizontal lateral durante a



receção. Ao aumentar a força horizontal proximal, num salto com reção a uma perna, resulta:

1) numa diminuição da flexão da anca e joelho; 2) diminuição da velocidade angular da flexão

do joelho quando se dá o primeiro contato com o solo; 3) extensão das articulações da anca no

primeiro contato do pé com o solo; 4) diminuição dos ângulos máximos de flexão da anca e

joelho na receção; 5) aumento no pico posterior e na componente vertical das forças de

reação; 6) aumento do pico de extensão do joelho e valgo. Neste estudo observamos que o

valor, para a posição estática, da força horizontal é quase inexistente, corresponde a 4,14N,

enquanto os valores das outras forças são muto maiores. Seria assim interessante analisar essa

força em movimento, depois de uma receção. Neste estudo apenas realizamos uma aplicação

estática da estimação das forças horizontais, daí não poderemos realizar uma comparação de

valores.

CAPÍTULO VI

CONCLUSÕES GERAIS

IMPACTO DAS FORÇAS DE REAÇÃO DO SOLO NA GR - ESTUDO DE SALTOS Cap. VI – CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES


6. CONCLUSÕES GERAIS E RECOMENDAÇÕES FUTURAS

O objetivo deste estudo foi o de realizar uma análise biomecânica da receção do salto grand

jete da GR. Através da utilização da PF queríamos verificar se existia alguma relação da

altura máxima atingida durante a fase de voo do salto grand jete com a carga atingida na PF.

Com os dados obtidos nos estudos laboratoriais permitiu-nos concluir que: 1) a posição do pé

influencia a carga atingida; 2) o comportamento das variáveis: altura do CM, Z-FRS e ângulo

do tornozelo é o mesmo durante a receção do salto grand jete; 3) os valores fornecidos no

Ergojump e os valores obtidos a partir da análise do vídeo no software Tracker são muito

semelhantes; e 4) que a utilização de maior número de imagens possibilita uma melhor

visualização da receção do salto. Em relação aos estudos realizados em contexto de treino as

principais conclusões que chegámos foram: 1) que o comportamento das variáveis - altura do

CM e ângulo do tornozelo, para quase todas as ginastas, é o mesmo que se observa nos

estudos laboratoriais; 2) quando o valor do deslocamento angular é grande significa que a

ginasta efetuou uma descida progressiva, algo que também foi observado nos estudos

laboratoriais;3) além disso esse deslocamento angulo, para a mesma ginasta e mesmo salto

houve muita variabilidade de valores; e 4) as ginastas, neste estudo, saltaram menos 0,18m

que as ginastas do estudo de Sousa e Lebre (1998). No estudo seguinte, o da regressão linear,

a estimativa das cargas pode ter sido sobrestimada, e daí as limitações na análise aos

resultados obtidos. Em relação ao último estudo (estudo de saltos em esquema) concluímos

que as ginastas ficam expostas a muita carga durante um esquema, mas não conseguimos

afirmar o valor exato das cargas, uma vez que os valores provenientes da estimativa das

cargas por regressão linear poderão estar sobrestimados.

Esta investigação acabou por se tornar relevante porque tentámos estabelecer uma relação

entre os estudos laboratoriais e os estudos em contexto de treino. Ou seja, tentamos achar uma

relação entre a altura de queda e carga atingida na PF, para depois poder aplicar em contexto

de treino sem PF. O objetivo seria: através da aplicação em contexto de treino, um treinador

que grave as suas ginastas e faça um pequeno estudo das mesmas num software open source,

tal como o utilizado, pode prever as cargas as cargas que as suas ginastas estão sujeitas

durante um treino e/ou esquema. Contudo não conseguimos estabelecer essa relação, mas

considerando a posição do pé na receção, quando é feita com calcanhar as FRS são



transferidas mais rapidamente e em maior dimensão para o joelho, como referiu Marinšek

(2010). Pode analisar o modo de receção dos saltos e se as ginastas efetuarem uma receção,

em que, provavelmente, a carga será alta, o treinador deverá planear treinos com enfase na

receção de saltos, de modo a prevenir lesões.

Além disso recriamos, em de Excel, o modelo do capítulo 8 proposto por Grimshaw e Burden

(2007) que permite estimar as forças de reação do solo presentes nas articulações. Caso o

treinador grave as suas ginastas e tenha informações acerca do peso consegue estimar o valor

das forças, para a aplicação estática. Podendo ser uma ferramenta útil no estudo das lesões

consoante os ângulos e posições de receção. Sendo assim é uma ferramenta útil para a

melhoria da performance das ginastas e de prevenção de lesão. No futuro poderá ser realizado

para o movimento dinâmico.

Houve a necessidade de realizar todos estes estudos porque conforme a investigação se ia

desenrolando precisámos de efetuar mais estudos para tentar chegar a estas conclusões. Assim

quando realizámos o estudo laboratorial 1, ao analisar os resultados, houve a necessidade de

realizar o estudo laboratorial 2 porque observámos lacuna e limitações na execução do

primeiro estudo. A realização do estudo laboratorial 3 realizou-se com o objetivo de permitir

encontrar uma relação entre a altura de queda e a carga atingida na PF através de regressão

linear. Considerando as diferenças de massa corporal das ginastas, houve a necessidade de

realizar o estudo laboratorial 3 com um sujeito diferente para fazer a regressão linear entre os

valores do sujeito do estudo laboratorial 2 e do estudo laboratorial 3, para estimarmos a carga

que as ginastas estariam sujeitas na receção do salto. Os estudos em contexto de treino foram

necessários para obtermos os valores da altura do CM e ângulo do tornozelo das ginastas

durante a execução do salto. Para posteriormente utilizar estes valores na regressão linear e

tentar estimar a carga que estariam sujeitas. Depois foi realizado o estudo da regressão para

estimar essas cargas. E, por fim, as ginastas foram gravadas a executar um esquema com

saltos para calcularmos a carga que elas ficam sujeitas durante um esquema, que têm de

apresentar para serem pontuadas durante a competição. O estudo da estimação das forças de

reação do solo nos músculos e articulações foi realizado apenas no momento estático.



6.1. Recomendação para estudos futuros

Teria interesse observar na receção do salto a altura que o calcanhar fica do solo logo após o

primeiro contato com o solo, e se essa altura se relaciona com o tipo de receção que a ginasta

efetua. A este estudo pode ser acrescentada a variável tempo, tempo que o calcanhar demora a

chegar ao solo e que permanece no solo e comparar com os valores que outros autores

(Chockley,2008; Marinšek, 2010) referem.

Como observamos nos estudos laboratoriais os sujeitos utilizados foram: uma ex-ginasta de

competição e uma ginasta de competição. Com os valores das variáveis e mais algumas, por

exemplo: afastamento dos MI e deslocamento poderia ser feito uma comparação entre os

valores obtidos por um mau executante (ex-ginasta) com os de um bom executante (ginasta).

Outra possibilidade seria a de comparar os valores obtidos com o modelo de estimativa das

FRS em aplicação dinâmica, do capítulo 9. Nesta investigação foi feita apenas na aplicação

estática, dai não podemos comparar com os valores obtidos nos estudos. Também teria

interesse acrescentar o mecanismo da lesão, no estudo, e compreender como a posição do pé

influencia nesse mecanismo.

Experimentar uma nova regressão linear com mais sujeitos, mas desta vez com ginasta da

mesma idade, ou do mesmo escalão, para ver se é possível obter uma relação entre a altura de

queda com a carga atingida na receção do salto. E poderia ser ainda acrescentado um

questionário às treinadoras e avaliar um microciclo de treino e entender a carga que as

ginastas estão sujeitas durante esse microciclo: por treino, por semana. E se possível contar,

durante um treino, quantos saltos elas executam. E prever para um ano a carga que as ginastas

ficam sujeitas.

Através da análise de estudos de pré-ativação muscular teria interesse observar quais os

músculos que são pré-ativados antes do salto e quando atingem o máximo de ativação, antes

do pé tocar no solo ou não. Além disso, ainda remetendo para a comparação entre o bom e

mau executante teria interesse observar como é que estes dois tipos de sujeitos efetuam a pré-

ativação à receção ao salto.



As ginastas efetuam outros movimentos que também podem ter cargas consideráveis, mas que

não foram medidas neste estudo. Também o tipo de salto que as ginastas realizam pode

influenciar na carga. Se elas realizassem um salto diferente do grand jete a carga a que

estariam sujeitas poderia ser diferente, é algo que pode ser analisado no futuro.

Por fim, teria interesse, descobrir qual o motivo de muita variação no deslocamento angular,

dentro da mesma ginasta e para o mesmo salto. Descobrir se é uma característica do salto, ou

se foi porque as ginastas não efetuaram o salto o melhor que conseguiam.

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I

ANEXOS

II

ANEXO I - Tratamento estático das variáveis: descritivo e de correlação.

1.ESTUDO DESCRITIVO


Tabela com os resultados obtidos na análise do vídeo e PF.

Fase de voo

Receção

ESTUDO LABORATORIAL 1


Altura do CM

Z-FRS

Angulo

Torn. Rece

Tempo

Altura do CM

Z-FRS

Angulo

Torn. Rece

Tempo

Altura do CM

Z-FRS

Angulo

Torn. Rece

Tempo

72,75

0

74,08

0,033 65,54

0

75,23

0,067 65,05

0,033

74,34

0,1 67,59

0,067

72,57

0,133 72,67

0,1 73,55

0 71,87

0,167 76,48

0,133 73,36

0,033

73,2

0,2 81,16

0,167 73,24

0,067 77,7

0,233 88,58 0,2 71,85

0,1

82,14

0,266 94,83 0,233 71,06

0,133 86,1

0,3 98,64 0,266 72,04

0,167

92,33

0,333 102,4 0,3 75,97

0,2 98,76 0,366 103,9 0,333 79,29

0,233

103,5 0,4 104,7 0,366 85,13

0,267

107,6 0,433 103 0,4 90,16 0,3

109,6 0,466 102,4 0,433 95,2 0,333

111,2 0,5 99,42 0,466 99,69 0,366

110,9 0,533 97,57 0,5 102,1 0,4

109 0,566 93,76 0,533 102,9 0,433

107,5 0,599 88,29 0,566 102,9 0,466 104,5 0,633 84,78 0,6 102,4 0,5 101,3 0,666 80,29 14,44 112,7 0,633 99,81 0,533

97,45 0,699 74,82 2658,39

3 101,6 0,666 97,68 0,566

91,93 0,733 73,55 1356,65 94 0,699 94,53 0,599

85,18 18,853

5 120,7 0,766 72,18 1610,41 94,7 0,733 90,95 0,633

80,12 2227,8

9 90,7 0,799 71,4 1621,17 96,2 0,766 86,4 0,666

78,76 1361,9

2 96,1 0,833 71,99 1329,77 88,6 0,799 82,97

87,8169

111 0,699

III

76,83 1481,5 91,3 0,866 72,96 903,963 90,1 0,833 80,09 2281, 105 0,733 74,98 1486,9 86,8 0,899 74,62 674,986 91,8 0,866 77,7 1329,8 101 0,766 73,96 1341,8 81 0,933 77,06 539,047 93 0,899 76,34 1510,5 90 0,799 75,53 980,69 81,7 0,966 78,33 426,496 104,1 0,932 75,04 1460,1 89 0,833 78,17 709,97 85,3 0,999 79,5 317,172 108,9 0,966 75,14 1245,4 93 0,866 79,8 441,75 88,6 1,032 80,19 205,027 117,9 0,999 76,68 850,81 93 0,899 80,7 166,31 92,8 1,066 81,95 125,706 129,9 1,032 78,7 447,84 100 0,932 80,7 55,578 98,3 1,066 81,55 27,6592 132,7 1,066 80,32 171,30 112 0,966

81,09 6,7335 120 0,999

IV




Salto 1 Salto 2 Salto 3 Altura

CM PF ang. Torn

tempo

Altura CM PF

ang. Torn

tempo

Altura CM PF

ang. Torn

tempo

108,6

113,3 0 98,91

111,3 0 85,16

75,6 0 114,3

122,4 0,033 107,4

120,7 0,033 92

91 0,033

118,4

121,6 0,067 114,4

118,5 0,067 98,95

111,1 0,067 120,8

118,1 0,1 118,3

124,5 0,1 105,9

113,6 0,1

121,3

116,7 0,133 121,9

121 0,133 111,4

125,1 0,133 119,9

135,7 0,167 122,8

120,6 0,167 115,4

125 0,167

117,7

101,8 0,2 123,1

128,8 0,2 117,4

123,5 0,2 114,6

126 0,234 122,2

124,4 0,234 118,1

119 0,234

110,2

138,4 0,267 119,3

120,9 0,267 116,7

121,3 0,267 105

122,2 0,3 117,1

126,4 0,3 115,2

108,3 0,3

100,7

123,1 0,334 113,1

119,1 0,334 112,1

118,8 0,334 94,4

108,6 0,367 107,7

126,9 0,367 108,6

139,7 0,367

88,68 722,9

5 97 0,4 102,5

120,5 0,4 103,9

126 0,4

86,15 2417,

3 92 0,434 95,81 121,6

8 114,8 0,434 98,81

128,3 0,434

83,07 997,7

3 87,2 0,467 90,77 2954,

1 93,8 0,467 93,64 611,6

6 125,8 0,467

79,88 1542,

2 82,1 0,5 86,28 1292,

3 86,2 0,5 86,84 1976,

6 94,6 0,5

79,22 1671,

2 78,6 0,534 83,65 1589,

8 81,4 0,534 83,83 1835,

8 88 0,534

80 1569,

1 70,2 0,567 82,01 1542,

0 75,9 0,567 82,34 1656,

8 78,9 0,567

80,21 1317,

1 72,8 0,601 81,09 1183,

8 73,0 0,601 81,2 1316,

1 76 0,601

81,09 1001,

3 69,7 0,634 81,88 954,0

9 75,5 0,634 81,14 1110,

8 72,1 0,634

82,63 826,4

5 81,4 0,667 83,18 844,5

7 79,3 0,667 81,76 968,3

6 72,5 0,667

85,05 719,4

8 80,7 0,701 84,78 761,7

3 81,7 0,701 83,14 758,6

7 81,4 0,701

88,02 638,0

2 90,1 0,734 85,15 625,6

7 88,3 0,734 85,28 597,6

4 85,6 0,734

90 548,9

4 105 0,767 85,39 389,2

6 100,9 0,767 87,59 280,4

2 97,2 0,767

V

91,54 483,8

2 107,9 0,801 83,79 143,1

4 100,5 0,801 88,97 109,9

7 107,3 0,801

90,77 401,5

9 115,6 0,834

89,04 59,43

8 113,4 0,834

88,7

51,501 116,7 0,868

86,56

37,844 115,4 0,901

90,64 119,6 90,9 0,934

91,25 99,28 96,9 0,968

91,25 57,02 102,3 1,001

VI



ESTUDO LABORATORIAL 3


Altura do CM

Z-FRS

Angulo

Torn. Rece

Tempo

Altura do CM

Z-FRS

Angulo

Torn. Rece

Tempo

Altura do CM

Z-FRS

Angulo

Torn. Rece

Tempo

97,04 0 94,37 0 135,1 0 97,1

0,033 95,58

0,033 112,1

0,033

97,1

0,067 96,4

0,067 113,3

0,067 97,38

0,1 98,04

0,1 115,2

0,1

97,26

0,133 100,1

0,133 116,7 0,133 97,38

0,167 101,9

0,167 118 0,167

97,1

0,2 103,4

0,2 119,6 0,2 96,76

0,234 105,5

0,234 120,9 0,234

96,59

0,267 107,4

0,267 122,3 0,267

96,65

0,3 109,4

0,3 123,3 0,3 96,15

0,334 111,1

0,334 124,1 0,334

95,59

0,367 113,2

0,367 125,1 0,367 95,42

0,4 114,6 0,4 125,9 0,4

94,92

0,434 116,2 0,434 127 0,434 94,31

0,467 117,6 0,467 127,5 0,467

94,14

0,5 119,6 0,5 128 0,5

94,14

0,534 120,6 0,534 128,5 0,534 93,97

0,567 122,4 0,567 129,1 0,567

94,03

0,601 123,3 0,601 129,8 0,601

94,36

0,634 124,5 0,634 129,6 0,634

95,03

0,667 125,7 0,667 129,6 0,667

95,81

0,701 126,9 0,701 129,7 0,701

96,93

0,734 127,8 0,734 129,5 0,734 98,05

0,767 128,6 0,767 129,7 0,767

99,38

0,801 129,2 0,801 129,3 0,801

101,2

0,834 129,8 0,834 128,8 0,834 102,7

0,868 130,5 0,868 128,5 0,868

104,5

0,901 130,9 0,901 128 0,901 106

0,934 131,2 0,934 128 0,934

108

0,968 131,3 0,968 127,7 0,968

109,7

1,001 131,7 1,001 127 1,001 111,8

1,034 131,7 1,034 126,3 1,034

VII

113,4

1,068 131,9 1,068 125,4 1,068 115,1

1,101 132 1,101 124,4 1,101

117,4

1,134 131,5 1,134 124,1 1,134 118,8

1,168 131,6 1,168 122,9 1,168

120,6 1,201 131,2 1,201 122 1,201 122,2 1,235 130,7 1,235 121 1,235 122,9 1,268 130,8 1,268 120 1,268 123,9 1,301 130,5 1,301 119,2 1,301

125,3 1,335 129,7 1,335 118,5 1,335 126,3 1,368 129,1 1,368 117,2 1,368 127,4 1,401 128,2 1,401 115,9 1,401 128,6 1,435 127,1 1,435 115 1,435 129,4 1,468 126,4 1,468 113,8 1,468 129,7 1,502 125,3 1,502 112,4 1,502

130,9 1,535 125 1,535 111 1,535 131,7 1,568 123,6 1,568 109,6 1,568 132,4 1,602 122,7 1,602 108,2 1,602 133,2 1,635 121,8 1,635 106,8 1,635 133,6 1,668 120,6 1,668 105,3 1,668

134,1 1,702 119,4 1,702 104,1 57,9759

8 140,6 1,702

134,7 1,735 118,3 1,735 102,6 173,417

5 125,6 1,735

135 1,768 117,3 1,768 100,9 649,251

6 112,9 1,768

134,9 1,802 116,1 1,802 98,15 936,204

7 111,3 1,802

135 1,835 114,6 1,835 97,54 1047,88

6 98,5 1,835

134,4 1,869 113,8 1,869 96,87 2845,76

3 102,2 1,869

134,2 1,902 112,1 1,902 95,88 1706,21

9 108,9 1,902

134 1,935 111,4 1,935 94,99 1200,94

2 109,8 1,935 134 1,969 109,8 1,969 95,43 1140,92 106,1 1,969

133,3 2,002 108,3 2,002 95,04 1180,85

1 95,6 2,002

132,8 2,035 106,8 2,035 93,66 1266,02

8 102,3 2,035

131,9 2,069 105,7 2,069 93,27 1202,41

4 96,9 2,069

131,1 2,102 103,9 62,8800

4 140,7 2,102 92,55 1231,07

4 98,9 2,102 130 2,135 102,6 132,145 125 2,135 92,33 1242,57 93,9 2,135

VIII

8 3

129,6 2,169 101,4 574,862

4 119,8 2,169 92,16 1295,29

2 97,6 2,169

128,7 2,202 97,82 894,536

6 109,9 2,202 92 1320,92

1 97,4 2,202

128,2 2,236 97,39 933,873

4 108,9 2,236 91,72 1314,68

6 97,4 2,236

127,6 2,269 96,89 1004,00

8 99,2 2,269 91,94 1307,43

2 94,3 2,269

126,5 2,302 95,14 2472,21

5 102,4 2,302 91,89 1309,71

7 98,3 2,302

126,3 2,336 94,59 1562,61

9 96,2 2,336 91,77 1279,80

4 95,8 2,336

125,6 2,369 93,55 1208 100,3 2,369 91,94 1231,37

8 103,2 2,369

124,5 2,402 93,55 1186,46

3 98,8 2,402 92,33 1187,05

9 98,8 2,402

123,6 2,436 92,89 1284,80

6 95,3 2,436 92,33 1143,07

5 103,6 2,436

122,4 2,469 91,25 1329,43

7 95,7 2,469 92,61 1100,04

9 101 2,469

121,2 2,502 91,09 1304,89

9 95,4 2,502 92,66 1060,20

6 98,6 2,502

119,8 2,536 90,59 1323,34

8 91,5 2,536 93,05 1029,94

1 97,5 2,536

119 2,569 89,99 1371,25

2 92,4 2,569 93,1 1009,91

5 97,5 2,569

117,9 2,603 89,88 1470,82

1 91,3 2,603 93,22 996,260

1 96,3 2,603

117 2,636 89,88 1501,22

1 90,1 2,636 93,6 979,093

9 100,9 2,636

115,3 2,669 89,44 1487,82

7 90,1 2,669 93,88 960,039

4 96,6 2,669

113,4 2,703 89,5 1480,48

6 92,2 2,703 94,27 933,983 98,9 2,703

111,8 2,736 89,33 1469,29

2 90,4 2,736 94,55 907,287

3 102,5 2,736

110,9 2,769 89,77 1449,46

4 93,5 2,769 95,76 877,415 106 2,769

109,8 2,803 89,66 1409,24

5 89,6 2,803 96,26 837,706 107 2,803

108 60,3425

4 144,8 2,836 90,1 1368,36

6 87,4 2,836 96,43 792,615

9 109,1 2,836

106,4 139,547

6 129,2 2,87 90,7 1320,19

2 86,9 2,87 98,04 733,233

7 114,1 2,87

104,8 549,770

6 120,4 2,903 90,59 1275,54

1 85,7 2,903 98,54 663,405

5 119,2 2,903

IX

103,7 833,752

5 112 2,936 90,59 1233,77

8 85,2 2,936 99,26 583,433

5 122,5 2,936

101,4 934,577

2 109,7 2,97 90,92 1195,26

2 83,7 2,97 99,81 494,573

9 131,1 2,97

100,2 1008,59

1 102,3 3,003 91,14 1164,09

7 84,2 3,003 100,5 402,533 131,6 3,003

99,22 2314,79

7 101,4 3,036 91,47 1128,17

9 88,9 3,036 101,4 312,389

6 136,5 3,036

98,27 1556,35

9 100,1 3,07 91,96 1083,68

5 95,7 3,07 101,7 227,641 145 3,07

97,54 1238,77

5 98,1 3,103 93 1032,52

3 93,3 3,103 102,2 160,383

1 150,5 3,103

96,76 1185,99

6 99,7 3,136 93 970,887

9 94,7 3,136 102,7 112,213

6 157,6 3,136

95,81 1299,25

3 95,9 3,17 93,94 900,697

2 99,7 3,17 103,7 82,4394

1 157,1 3,17

95,42 1380,56

1 87,4 3,203 94,76 823,525

6 101,5 3,203 103,6 57,1021

7 166,3 3,203

94,92 1352,52

8 93,5 3,237 95,91 738,101 105 3,237 103,8 34,6230

9 164,9 3,237

94,59 1345,78

3 93 3,27 96,51 648,262

6 108,6 3,27 103,9 19,4163

3 168,8 3,27

94,03 1370,12

1 91,7 3,303 97,66 544,455

2 115,4 3,303 103,6 7,70231

6 171 3,303

93,8 1459,16

7 92,7 3,337 98,32 438,748 118,2 3,337

93,64 1484,45 94,4 3,37 99,3 335,559

2 121 3,37

93,47 1479,66

2 91,3 3,403 99,69 238,404

8 132,2 3,403

93,36 1474,85

1 90,1 3,437 100,9 154,939 134,4 3,437

93,25 1463,65 90,4 3,47 101,8 97,2073

1 146,1 3,47

93,19 1442,21

6 90,4 3,503 102 67,7699

8 148 3,503

93,19 1395,28

8 90,7 3,537 102,5 43,3792

3 152,6 3,537

93,25 1346,45

2 89,9 3,57 103,2 24,6794

3 156 3,57

93,47 1298,92

6 89,4 3,604 103,5 10,7491

6 161,6 3,604

93,86 1252,07

5 89,8 3,637

93,69 1202,04

5 89,6 3,67 93,92 1161,34 88,2 3,704

X

8

95,37 1126,72

9 90,1 3,737

94,47 1086,72

7 94,1 3,77

94,92 1035,59

5 93,9 3,804

95,37 978,420

1 94,7 3,837

96,09 910,447

8 97 3,871

97,1 836,434

3 99,2 3,904

97,71 760,527

7 98,4 3,937

98,21 675,086

8 105,7 3,971

99,16 584,253

3 110,3 4,004

100,2 488,340

9 115,1 4,037

100,8 387,649

8 123,2 4,071

101,3 290,765

5 126,3 4,104

102,3 200,575

2 133 4,137

103,1 123,774

9 136,8 4,171

103,5 80,6421

7 138,9 4,204

104 61,3013

8 151 4,238 104,5 35,9365 152,2 4,271

104,7 17,8737

2 159,2 4,304 105,4 9,95316 157,7 4,338 105,6 164,1 4,371 105,7 166,9 4,404

XI

ANEXO II

CONSENTIMENTO INFORMADO, ESCLARECIDO E LIVRE PARA PARTICIPAÇÃO EM

ESTUDOS DE INVESTIGAÇÃO

Título do estudo: Impacto das forças de reação do solo sobre os músculos e articulações na ginástica

rítmica – estudo de saltos.

Enquadramento: Esta investigação está a ser realizada para a conclusão de Mestrado em Biocinetica

da Universidade de Coimbra, sob orientação da Professora Ana Faro.

Explicação do estudo: Neste estudo serão recolhidos dados, mais concretamente será utilizada uma

plataforma de forças para conseguir retirar os valores quantitivos de varias variaveis para ajudar na

análise e cálculo das forças de reação do solo em músculos e articulações. Além disso as partipantes

do estudo também serão filmadas enquanto realizam o movimento desejado. A amostra foi selecionada

de forma aleatória onde cada ginasta terá de realizar um salto e a partir daí serão recolhidos os dados.

Essa recolha será realizada durante os treinos de ginástica da sua educanda. Quando o estudo estiver

finalizado todas as gravações realizadas serão apagadas.

Condições e financiamento: A participação no estudo é voluntário e ausente de prejuizos

assistenciais ou outros.

Confidencialidade e anonimato: É garantido que os dados retirados serão mantidos em anonimato e

serão apenas utilizados para o presente estudo.

Espero poder contar com a vossa colaboração e grata pela atenção dada,

Ana Cristina Correia Gama, estudante, Universidade de Coimbra, telemóvel: 969612413, email:

[email protected].

Por favor, leia com atenção a seguinte informação. Se achar que algo está incorreto ou que não está

claro, não hesite em solicitar mais informações. Se concorda com a proposta que lhe foi feita, queira

assinar, por favor, este documento.

__________________________________________________________________________________

________________________________________________________

XII

Declaro ter lido e compreendido este documento, bem como as informações verbais que me foram

fornecidas pela/s pessoa/s que acima assina/m. Foi-me garantida a possibilidade de, em qualquer

altura, recusar participar neste estudo sem qualquer tipo de consequências. Desta forma, aceito

participar neste estudo e permito a utilização dos dados que de forma voluntária forneço, confiando em

que apenas serão utilizados para esta investigação e nas garantias de confidencialidade e anonimato

que me são dadas pelo/a investigador/a.

Nome: ______________________________________________________________

Assinatura:___________________________________ Data:____ /____ /________

SE NÃO FOR O PRÓPRIO A ASSINAR POR IDADE OU INCAPACIDADE

(se o menor tiver discernimento deve também assinar em cima, se consentir)

NOME:___________________________________________________________________________

________________________________________________________

BI/CC N.º:_______________________ DATA OU VALIDADE____ /____/______

GRAU DE PARENTESCO OU TIPO DE REPRESENTAÇÃO: ______________

ASSINATURA________________________________________________________

ESTE DOCUMENTO É COMPOSTO DE 2 PÁGINAS E FEITO EM DUPLICADO: UMA VIA

PARA A INVESTIGADORA, OUTRA PARA A PESSOA QUE CONSENTE

XIII

ANEXO III – VALORES DAS VARIÁVEIS ÂNGULO DO TORNOZELO E ALTURA

DO CM, PARA AS QUATRO POSIÇÕES, DE TODAS AS GINASTAS.

Posição 1 Posição 2 Posição 3 Posição 4

Âng.

(°)

Al.CM

(cm)

Âng.

(°)

Al.CM

(cm)

Âng.

(°)

Al.CM

(cm)

Âng.

(°)

Al.CM

(cm)

Ginasta 1 Salto 1 135,7 70,74 86,8 66,07 87,5 65,95 135,8 64,50

Salto 2 116,9 63,48 97,7 60,94 91,5 61,86 143,1 60,47

Salto 3 127,5 67,54 89,9 62,49 93,2 63,85 149,2 63,65

Ginasta 2 Salto 1 110,2 61,23 103,6 56,07 99,3 54,09 109,8 54,57

Salto 2 136,5 72,90 111,4 68,75 97,3 67,20 120,0 67,87

Salto 3 120,4 70,14 104,6 65,02 86,7 61,48 10,5,3 61,16

Ginasta 3 Salto 1 104,4 61,28 89,3 58,67 88,7 59,36 133,2 66,44

Salto 2 131,5 66,33 106,3 61,38 115,6 62,90 127,0 63,66

Salto 3 119,6 65,20 99,8 60,51 103,3 61,18 127,7 63,05

Ginasta 4 Salto 1 109,0 100,2 96,6 95,16 92,2 94,75 122,9 103,3

Salto 2 113,0 92,81 99,3 85,90 92,2 82,69 118,0 92,43

Salto 3 120,9 94,30 100,9 85,77 86,2 80,93 126,2 89,34

Ginasta 5 Salto 1 109,1 97,55 96,9 91,20 94,9 88,53 125,6 95,01

Salto 2 120,4 114,3 105,9 108,1 88,1 96,74 129,7 101,9

Salto 3 109,8 107,8 101,3 99,42 87 94,87 123,2 102,2

Ginasta 6 Salto 1 107,3 88,24 106,0 82,40 110,2 84,48 125,3 89,43

Salto 2 109,4 87,52 97,9 82,64 102,7 84,81 133,2 94,64

Salto 3 119,9 96,88 117,6 90,97 115,1 85,19 132,9 96,73

Ginasta 7 Salto 1 141,3 111,9 105,9 101,9 90,0 93,01 116,9 99,80

Salto 2 116,1 108,2 107,5 99,99 93,6 96,31 107,1 94,79

Salto 3 120,4 105,8 106,2 99,07 97,4 97,44 124,2 100,4

Ginasta 8 Salto 1 109,9 109,2 102,9 100,6 89,5 95,98 136,1 105,5

Salto 2 123,7 114,6 103,7 104,8 96,2 93,76 127,1 105,2

Salto 3 101,2 107,0 95,3 97,91 85,4 90,47 101,8 97,91

Ginasta 9 Salto 1 133,0 118,7 119,8 108,7 118,3 108,3 111,5 108,9

Salto 2 121,6 114,7 113,9 107,2 113,7 105,2 117,7 105,2

Salto 3 142,0 109,7 111,8 100,6 109,1 100,1 127,7 102,8

Ginasta 10 Salto 1 110,8 101,8 108,9 94,39 87,2 90,28 134,9

Salto 2 119,1 101,5 105,8 93,82 103,3 89,31 123,9 96,50

Salto 3 89,1 112,9 80,8 105,6 78,9 96,39 124,5 102,2

XIV

ANEXO IV – GRÁFICOS DA REGRESSÃO LINEAR DAS GINASTAS

XV

XVI

ANEXO V – ABSTRACT SUBMETIDO AO 23RD CONGRESS OF THE EUROPEAN SOCIETY

OF BIOMECHANICS, JULY 2 - 5, 2017, SEVILLE, SPAIN

Introduction

The rhythmic gymnastics (RG) is a gymnastic discipline that mixes gymnastics conditioning with the

grace of a dancer [1]. The analysis of training and competition of a gymnast in a year showed that they

perform approximately six thousand jumps, which is traduced in a considerable load accumulation in

trunk and lower limb joints [2]. It is known that the vertical component of the ground reaction forces

are larger the higher the flight phase when jumping [3]. The goal of the present research was to

analyse the relation between the max height of the center of mass (CM) during the performance of a

leap jump and the landing forces.

Methods

A female rhythmic gymnastics (22 years old, 167,7 cm height and 65,2 kg of body mass), national

level, with eight years of practice was tested. The subject performed three leap jumps recorded with

one stationary camera (30 Hz), positioned parallel to the sagittal plane in lane with landing. Three

body marks (shoulder, hip and knee), facing the camera were recorded, then manually digitized using

video processing software (Tracker 4.95). The subject in the image was positioned inside a coordinate

axis (x, y) and the force plate (FP) measures allowed to properly scale the image and transform virtual

into real coordinates. The position of the body marks were used to calculate automatically by the

software the CM of the subject in each frame. Landing ground reaction forces (GRF) (250 Hz) were

measured using a FP Kistler (2812A, BioWare software 4.0). CM and GRF were manually

synchronized considering the first contact of the foot with the FP and the start of GRF. The foot

landing was divided in four positions: (1) first contact with the FP; (2) full foot in contact with the FP;

(3) heel lifts; and (4) the last contact with FP.

Results

Table 1 CM height (cm)t and Z-GRF (N) during the 4positions of landing. Max CM height during the

flight phase (cm) and max GRF (shaded). Ratio body weight/ Z-GRF.

Table 1 presents the results obtained for the 3 jumps in terms of CM height during the landing and the

Z-GRF for each of the 4 positions mentioned on the methods section. For the 3 jumps both variables

behaved in similar way. In the first 2 positions the height of the CM decreased, and in the 4th it

increased. The behaviour of the Z-GRF increased from the first to the second position (were max Z-

GRF was observed). Then it decreases (3rd

and 4th positions) until the foot leaves the FP. Also the max

CM height of the flight phase and the ratio body weight/ max Z-GRF are presented on table 1. The

XVII

jump 1, where the max height of the CM was reached, was the one where the lower max Z-GRF was

obtained. The video analysis of the jumps shows that in the 1st jump the foot reaches the FP with the

tip, while the ankle is high. Then the foot unfolds till the full foot is in contact with the FP. While in

the other two jumps (2 and 3) when the tip of the foot reaches the FP the ankle is lower, near the

ground, and the foot unfold is faster.

Discussion

For all the jumps, the maximum landing forces (Z-GRF) were applied in position 2, when the full foot

was in contact with the FP. Results are in accordance with other study [2] where the Z-GRF during

leap jump landing were approximately 3 times body weight. However, in terms of relation between

max CM height and max Z-GRF, it was expected that when one increases the other also increased [3],

but it was not the case in this research. Even though there weren’t enough jumps to securely state it,

this fact is must probably due to the differences in foot position at the time the foot reaches the FP, if

on tip foot or closer to full foot [4]. Considering the present results and the number of jumps

performed by a gymnast in training and competition, we concluded that differences in the foot position

at landing can diminish or increase the load accumulation and consequently the probability of injury.

References

1. Hutchinson, Medicine & Science in Sports & Exercise. Volume 31(11),1686, 1999.

2. Rutkowska-Kucharska, Proceedings of the International Society of Biomechanics in Sports, 238-

241, 1998.

3. Marinšek M. University of Maribor publications, 2 ( 2), 59-67, 2010.

4. Chockley, Journal of Dance Medicine & Science Volume 12 (1): 5-8, 2008

Documents

IMPACTO DAS FORÇAS DE REAÇÃO DO SOLO NA GINÁSTICA …forças de reação do solo (FRS) com a altura máxima atingida do centro de massa (na fase de voo) do salto. Para tal foi