Pesquisa

O BIMOR desenvolve projetos de pesquisa relacionados à análise biomecânica do movimento e da respiração, usando como metodologia a cinemetria (videogrametria e fotogrametria) e a dinamometria isocinética. Essas são as linhas de pesquisa desenvolvidas atualmente:

Análise biomecânica dos movimentos respiratórios por cinemetria

Responsável: Profª Drª Karine Jacon Sarro

A respiração é um ato dinâmico dependente da ação dos músculos respiratórios. Como decorre primariamente da movimentação da caixa torácica, conhecer em detalhes como se dá este movimento sugere a ampliação do seu entendimento, e estratégias poderão ser formuladas para que sua performance seja melhorada, tanto visando o gesto esportivo como a reabilitação de suas funções.

A análise cinemática tridimensional de movimentos pode ser considerada um instrumento de avaliação clínica em potencial, fornecendo descrições quantitativas dos movimentos respiratórios e constituindo-se em um meio de pesquisa de reconhecida relevância.

Objetivos da linha

•  Desenvolvimento e validação de metodologias baseadas em videogrametria para a análise experimental quantitativa da movimentação da caixa torácica durante a respiração.

•  Análise dos movimentos da caixa torácica durante a respiração.

•  Análise das alterações de padrões de movimentos respiratórios induzidas pela prática de atividades físicas, idade e processos patológicos.

Metodologia

É baseada na reconstrução tridimensional da posição de marcadores localizados sobre a caixa torácica e abdome durante a realização de manobras respiratórias. É utilizado o sistema para análise cinemática Dvideo (1), que obtém as coordenadas 3D de marcadores passivos a partir de imagens de vídeo.

A partir destas coordenadas tridimensionais são obtidas as variáveis descritoras da movimentação da caixa torácica, como variação de distâncias lineares, variação angular das costelas e volumes parciais do tórax e abdome.

(1) Figueroa, P. J., N. J. Leite, et al. A flexible software for tracking of markers used in human motion analysis. Computer Methods and Programs in Biology, v.72, n.2, p.155-65. 2003.

Enfoque atual

•  Avaliação e evolução do método

O método de análise cinemática dos movimentos respiratórios está em constante avaliação e evolução, a fim de garantir medidas cada vez mais confiáveis e úteis.

•  Análise de padrões de movimentos respiratórios de nadadores

É sabido que o treinamento em natação tem influências sobre o processo de ventilação pulmonar, mas a causa ainda é controversa na literatura. Investigamos, então, a influência dessa prática esportiva na coordenação dos movimentos respiratórios e sua relação com a performance dos atletas.

• Análise de padrões de movimentos respiratórios de adolescentes com excesso de peso

Conhecer as condições cardiorrespiratórias de adolescentes com excesso de peso a fim de avaliar as respostas fisiológicas e biomecânicas do sistema cardiorrespiratório mediante a intervenção de treinamento físico associado a um programa multidisciplinar de emagrecimento, é fundamental para proporcionarmos melhores condições de saúde para os adolescentes.

Para saber mais

SARRO, K. J., SILVATTI, A. P., ALIVERTI, A., BARROS, R. M. L. Proposition and evaluation of a novel method based on videogrammetry to measure 3D ribs motion during breathing. Journal of Applied Biomechanics. , v.25, p.247 – 252, 2009.

SARRO, K. J., SILVATTI, A. P., BARROS, R. M. L. Coordination between ribs motion and thoracoabdominal volumes in swimmers during respiratory maneuvers. Journal of Sports Science and Medicine. , v.7, p.195 – 200, 2008.

SARRO, K. J., BARROS, R. M. L. Análise das variações ântero-posteriores e transversais da caixa torácica durante a respiração usando videogrametria. Revista Brasileira de Biomecânica. , v.6, p.51 – 58, 2005.

LOULA, C. M. A., PACHECO, A. L., SARRO, K. J., BARROS, R. M. L. Análise de volumes parciais do tronco por videogrametria durante a respiração. Revista Brasileira de Biomecânica. , v.5, p.21 – 27, 2004.

Análise cinemática de movimento em contexto físico-esportivo

Responsável: Profª Drª Karine Jacon Sarro

O movimento humano vai além da locomoção, sendo aprimorado e influenciado por exercícios físicos e gestos esportivos. O conhecimento detalhado do comportamento e das alterações do padrão de movimento em contexto físico-esportivo é relevante tanto no âmbito da saúde e reabilitação como na área esportiva, podendo auxiliar na indicação de exercícios e no aprimoramento técnico e tático.

Objetivos da linha

Utilizar metodologias da biomecânica para avaliar atletas e praticantes de atividade física a fim de:

• Identificar a influência do exercício/esporte no aparelho locomotor

•  Analisar o desempenho físico, técnico e tático de atletas, esportistas e praticantes de atividade física

•  Analisar as alterações de padrões de movimento induzidos pela prática esportiva e de exercícios físicos

• Caracterizar a dinâmica de diferentes modalidades esportivas a partir de variáveis cinemáticas

Metodologia

É baseada na reconstrução bidimensional ou tridimensional de coordenadas obtidas pela medição em imagens de vídeo, a partir das quais é possível obter trajetórias, distâncias percorridas, velocidade e aceleração linear, posição angular e padrão e coordenação de movimento.

 

 

Enfoque atual

•  Análise cinemática do valgo dinâmico de joelho em atletas

As disfunções de movimento das articulações dos membros inferiores em cadeia cinética fechada estão diretamente relacionadas ao risco de lesão do joelho. Identificar tais disfunções bem como métodos de correção e sua influência no desempenho esportivo é de extrema importância para a prevenção de lesões e a melhora do desempenho.

 

Para saber mais

SARRO, K. J., MISUTA, M., BURKETT, B., MALONE, L., BARROS, R. M. L. Tracking of wheelchair rugby players in the 2008 Demolition Derby final. Journal of Sports Sciences (Print). , v.28, p.193 – 200, 2010.

Avaliação e aplicação fisiológica e biomecânica de parâmetros isocinéticos e cinemáticos no cenário clínico e da reabilitação de pacientes com diferentes patologias e em sujeitos de diferentes níveis de prática esportiva

Responsável: Prof Dr Rodrigo Luiz Vancini

O dinamômetro isocinético é um aparelho que tem como função avaliar a força muscular dos membros inferiores e superiores, mensurando a capacidade muscular em velocidades funcionais de movimentos através dos ângulos de ação das articulações sendo capaz de estimar riscos de lesão por desequilíbrio muscular das relações entre músculos agonistas e antagonistas. O aparelho mensura o torque (força rotacional) em diferentes angulações articulares, adequando a resistência de acordo com a força realizada pelo sujeito nas diferentes angulações, denominada resistência acomodativa, permitindo que o músculo seja trabalhado com o máximo de força durante todo o movimento. É possível trabalhar em velocidades mais baixas, como 60 graus/segundo, ou em velocidades mais altas, como 300 graus/segundo, que se assemelham ou se aproximam a algumas atividades esportivas. Além de prevenção de lesões, o dinamômetro isocinético também é utilizado para programação de treinamentos e reabilitação.

Objetivos da linha

  • Avaliar o perfil de força muscular dos músculos agonistas e antagonistas e as relações de equilíbrio muscular de pacientes com diferentes patologias e em sujeitos de diferentes níveis de prática esportiva;
  • Realizar treinamento isocinético de músculos agonistas e antagonistas de pacientes com diferentes patologias e em sujeitos de diferentes níveis de prática esportiva, com vistas à prevenção e reabilitação de lesões;
  • Avaliar o perfil cinemático de pacientes com diferentes patologias e em sujeitos de diferentes níveis de prática esportiva;
  • Verificar o impacto do treinamento isocinético no perfil cinemático de pacientes com diferentes patologias e em sujeitos de diferentes níveis de prática esportiva;
  • Conhecer características isocinéticas e cinemáticas de sujeitos de diferentes níveis de prática esportiva para favorecer o processo de desenvolvimento eficiente e seguro do potencial de futuros talentos esportivos;
  • Avaliar o impacto do estresse físico excessivo (overtraining – excesso de treinamento físico na ausência de recuperação adequada e carga alta de competições) sobre parâmetros cinemáticos e a força muscular dos músculos agonistas e antagonistas de atletas de alto nível competitivo;
  • Conjugar a avaliação isocinética com parâmetros bioquímicos e fisiológicos associados ao estresse físico excessivo como, por exemplo, na dor muscular tardia.

PERSPECTIVAS DA LINHA

Tendo em vista a experiência de pesquisa e as publicações realizadas pelo meu grupo com a metodologia proposta bem como o fato do Centro de Educação Física e Desportos da UFES possuir o equipamento considerado o padrão áureo de avaliação muscular da área, isto abre uma série de perspectivas aplicadas à fisiologia clínica do exercício e esporte e biomecânica (da iniciação ao alto rendimento).

Com o estabelecimento de parcerias com pesquisadores e instituições, podemos explorar uma série de temáticas e perguntas como, por exemplo, com atletas e praticantes de handebol, seria possível avaliar a força da musculatura do punho (fundamental para a empunhadura da bola no handebol), através do dinamômetro isocinético, e o desempenho e a prevalência e prevenção de lesões em diferentes categorias e níveis de prática do esporte. Outra possibilidade seria avaliar a força e equilíbrio da musculatura do joelho (relação agonistas e antagonistas), a utilização de bandagens e o desempenho nos saltos em praticantes de voleibol. Projeto esse realizado em parceria com o Laboratório de Biomecânica do Movimento e da Respiração (BIMOR) do CEFD-UFES. Por fim, poderíamos, por exemplo, avaliar o perfil e as relações de equilíbrio muscular isocinéticas, em diferentes membros e articulações, em sujeitos com epilepsia (também uma área de experiência e publicações de meu grupo de pesquisa) em parceria com o Hospital Universitário/UFES e o Laboratório de Avaliação, Condicionamento Físico e Reabilitação (LACORE) do CEFD-UFES.

Dessa forma, no curto, médio e longo prazos temos uma ampla perspectiva da realização de diferentes trabalhos e publicações.

 

PESQUISADORE PARCEIROS

Marília dos Santos Andrade

Claudio Andre Barbosa de Lira

Para saber mais

  1. Andrade MS, de Lira CA, Vancini RL, Nakamoto FP, Cohen M, da Silva AC. Assessment of functional impairment after knee anterior cruciate ligament reconstruction using cardiorespiratory parameters: a cross-sectional study. BMC Musculoskelet Disord. 2014 May 20;15:163.
  2. Andrade MS, Lira CA, Vancini RL, Nakamoto FP, Cohen M, Silva AC. Differences in muscle strength after ACL reconstruction do not influence cardiorespiratory responses to isometabolic exercise. Braz J Phys Ther. 2014 Mar-Apr;18(2):144-51.
  3. Andrade MS, Vancini RL, de Lira CA, Mascarin NC, Fachina RJ, da Silva AC. Shoulder isokinetic profile of male handball players of the Brazilian National Team. Braz J Phys Ther. 2013 Nov-Dec;17(6):572-8.
  4. Andrade Mdos S, de Lira CA, Vancini RL, de Almeida AA, Benedito-Silva AA, da Silva AC. Profiling the isokinetic shoulder rotator muscle strength in 13- to 36-year-old male and female handball players. Phys Ther Sport. 2013 Nov;14(4):246-52.
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