Análise do exercício de agachamento utilizando o método de Kane

Abstract

O sedentarismo é crescente na população mundial e com ele cresce a incidência das doenças crônicas degenerativas. Em contrapartida têm-se os exercícios físicos que são recomendados para a prevenção, tratamento e reabilitação dessas doenças. A musculação é um desses exercícios e sua prática cresce cada dia mais. Dentre todos os exercícios que podem ser realizados na musculação, está o agachamento, que é muito utilizado para fortalecer a musculatura dos membros inferiores, porém a execução errônea do mesmo pode acarretar lesões irreversíveis ao praticante. Atualmente são utilizados conceitos biomecânicos para estudar e compreender os esforços mecânicos acerca do agachamento visando a proteção do sistema musculoesquelético. A presente dissertação tem como objetivo aplicar o método de Kane a um modelo de corpo humano buscando analisar os torques articulares e as forças nos tendões musculares dos membros inferiores durante o exercício de agachamento. A instrumentação contou com modelo biomecânico bidimensional (2D) desenvolvido a partir do método de Kane, que consiste na análise do sistema multicorpo através de conceitos de velocidades, forças ativas e inércia generalizadas. Os resultados de pico de torque encontrados foram de 36,9 N.m no tornozelo, 51 N.m no joelho e 119,1 N.m no quadril. Os resultados de picos de força nos tendões musculares foram de 1290 N no gastrocnêmio, 723 N no quadríceps e 730 N nos isquiotibiais. O método se mostrou eficaz ao calcular os esforços mecânicos nas articulações de membros inferiores, porém são necessários mais estudos englobando um maior número de variáveis para completa elucidação do assunto.

Physical inactivity is increasing in the world population and with it the incidence of chronic degenerative diseases grows. In contrast, there are the exercises that are recommended for the prevention, treatment and rehabilitation of these diseases. Strength training is one of these exercises and their practice grows every day. Among all the exercises can be performed, is the squat, which is widely used to strengthen the muscles of the lower limbs, however the erroneous execution can result in irreversible damage. Biomechanical concepts are currently used to study and understand the mechanical stress on the squat in order to protect the musculoskeletal system. This study aims to apply the Kane’s method to a human body model seeking to analyze the joint torques and muscle forces in the tendons of the lower limbs during the squat. The instrumentation featured biomechanical model with two-dimensional (2D) developed from Kane’s method, which consists of analysis of multibody systems using concepts of generalized speed, generalized active forces and generalized inertia. The results of peak torque were 36.9 N.m in the ankle, 51 N.m in the knee and 119.1 N.m in the hip. The results of peak strength in the muscle tendons were 1290 N in the gastrocnemius, 723 N in the quadriceps to 730 N in the hamstrings. The method was reliable to calculate the mechanical stress on the joints of the lower limbs, but more studies are needed covering a larger number of variables to complete elucidation of this subject.