Alterações na cinemática angular do movimento básico de Hidroginástica Balanço
Lateral induzidas pelo incremento do ritmo musical
INTRODUÇÃO
A Hidroginástica é uma atividade aquática que tem como objetivo desenvolver as
componentes da aptidão física como a força, resistência, velocidade,
flexibilidade e composição corporal (Vasiljev, 1997). Para Rocha (1999), é uma
actividade que por ser realizada dentro de água, beneficia das propriedades do
meio aquático (p.e. força de impulsão hidrostática) para promover uma reduzida
carga mecânica sobre o aparelho locomotor. Tem sido classificada como uma
atividade preventiva potenciando a redução da massa corporal em sujeitos obesos
(Gappmaier, Lake, Nelson, & Fisher, 2006), a melhoria do equilíbrio em
idosas (Matias et al., 2013) e da condição física de atletas (Robinson, Devor,
Merrick, & Buckworth, 2004).
Vários estudos procuraram evidenciar os benefícios associados a este tipo de
prática (p.e., Finkelstein, 2005; Graef & Kruel, 2006; Vendrusculo, 2005).
Ervilha, Duarte e Amadio (2001) afirmam que existiu uma crescente preocupação
em entender o comportamento dos sistemas biológicos humanos no meio aquático,
uma vez que a procura de exercícios neste meio aumentou nos últimos anos. Um
dos possíveis tópicos de interesse são as hipotéticas repercussões que o ritmo
musical tem nas adaptações agudas ao realizar exercícios básicos de
Hidroginástica. Recorrentemente os instrutores de Hidroginástica usam a música
enquanto elemento orientador. Desta forma, os movimentos são realizados em
função do ritmo musical. Barbosa, Marinho, Reis, Silva e Bragada (2009) afirmam
que para atingir uma intensidade de esforço desejada é necessário um ritmo
musical apropriado. O aumento do ritmo requer um aumento da velocidade do
movimento o que, por sua vez, culmina com uma maior intensidade da força de
arrasto, levando a um maior dispêndio energético. Contudo, este facto pode não
se verificar caso haja um encurtamento do arco do movimento.
Segundo a Aquatic Exercise Association (2008), a música utilizada para
programas de exercício aeróbio em piscina rasa, para a população em geral, deve
ter uma cadência entre os 125 e os 150 batimentos por minuto (bpm). Diferentes
intervalos de ritmo têm sido determinados com base no tipo de população (p.e
adulto, idoso, atleta) ou vertente (água rasa vs água profunda) e que se situam
entre: (i) 122 e 130 bpm (Sova, 1993); (ii) 130 e 155 bpm (See, 1995) ou; (iii)
130 e 150 bpm (Kinder & See, 1992). Colado e Moreno (2001), assim como Sova
(1993), defendem que os movimentos na Hidroginástica devem ser realizados com
grande amplitude, de modo a tirar partido das propriedades físicas da água e do
exercício neste meio. Contudo, os exercícios são realizados de acordo com o
ritmo musical. A amplitude de movimento geralmente é condicionada pelo ritmo
imposto, pelo que qualquer modificação musical poderá requerer uma diminuição
na amplitude de movimento para garantir a velocidade de execução. Esta é uma
assunção que os profissionais de Hidroginástica adotam (See, 1995). Poucos
estudos empíricos foram realizados no sentido de averiguar o efeito de
diferentes ritmos nas adaptações agudas ao realizar exercícios básicos de
Hidroginástica. Um número muito reduzido dedicou-se ao estudo de adaptações de
índole fisiológica (p.e. Barbosa, Sousa, et al., 2010; Goncalves, Figueiredo,
Paulo Vilas-Boas, Fernandes, & Soares, 2012). No campo da biomecânica as
intervenções focaram-se no comportamento cinemático de movimentos como o
caminhar (Barela, Stolf, & Duarte, 2006), a corrida estacionária (Alberton
et al., 2011), os chutos (Oliveira et al., 2010) ou saltos (Costa et al.,
2011). Do nosso conhecimento nenhum estudo se dedicou à análise de movimentos
básicos de balanço como é o caso do Balanço Lateral.
Neste contexto, o objetivo do presente estudo consistiu em analisar a
associação entre o ritmo musical e o padrão cinemático angular, no movimento
básico de Hidroginástica Balanço Lateral. Tomou-se como hipótese a de que o
aumento do ritmo musical tem associações significativas com a redução nas
amplitudes articulares.
MÉTODO
Amostra
Foram avaliadas seis instrutoras de Hidroginástica, com pelo menos um ano de
experiência na orientação de programas de Hidroginástica (270,00 ± 80,50 min de
aulas por semana), sem qualquer patologia músculo-esquelética nos últimos seis
meses e não grávidas (23.50 ± 3.51 anos; 57.17 ± 4.07 kg de massa corporal;
1.66 ± 0.06 m de estatura; 20.60 ± 0.55 kg/m2 de índice de massa corporal).
Todas as instrutoras assumiram o lado direito como o seu lado corporal
dominante. Todos os procedimentos estavam de acordo com a Declaração de
Helsínquia no que à pesquisa de humanos diz respeito. Todas as instrutoras
foram informadas dos riscos do protocolo experimental e deram o seu
consentimento para participar no estudo.
Instrumentos e Procedimentos
Protocolo
Foi aplicado um protocolo incremental de patamares constituído por quatro
frases musicais de 32 tempos cada (i.e., 16 ciclos gestuais completos) do
exercício básico Balanço Lateral a 120, 135, 150 e 165 bpm (Barbosa, Sousa,
et al., 2010). Apesar da execução ter sido uniformizada ao longo dos 16 ciclos
gestuais, apenas 1 ciclo intermédio foi usado para posterior análise. Para
controlo do ritmo de execução foi utilizado um metrónomo digital (Korg, MA-30,
Tokyo, Japão) ligado a um sistema de som permitindo a sincronização com a
execução do sujeito. Todos os movimentos foram realizados no ritmo de um
movimento lateral por cada 2 bpm. O exercício básico Balanço lateral
caracteriza-se pelo apoio alternado de cada membro inferior, mantendo o outro
em abdução (Barbosa & Queirós, 2005). Os membros superiores deslocam-se
para o lado oposto do membro inferior que se encontra a abduzir. As palmas das
mãos mantêm-se opostas ao sentido do deslocamento. A figura_1 ilustra o
exercício básico estudado.
Recolha de dados
Duas câmaras a uma distância de 10 m registaram respetivamente imagens de
superfície (GR-SX1 SVHS, JVC, Yokoama, Japão) e subaquáticas (GR-SXM25 SVHS,
JVC, Yokoama, Japão) no plano frontal. Existiu a preocupação dos eixos óticos
das câmaras estarem orientados convergentemente, de modo a garantir a
reconstituição das dimensões da instrutora na imagem misturada de duplo meio
(ar-água). As imagens tinham saída para um gravador de vídeo (Panasonic AG 7350
SVHS) onde foram registadas em fita magnética com uma frequência de amostragem
de 50 Hz. As imagens foram posteriormente digitalizadas e processadas num
programa de análise cinemática (Ariel Performance Analysis System, Ariel
DynamicsInc., EUA). Foi utilizado o modelo de Zatsiorsky e Seluyanov adaptado
por de Leva (1996), incluindo a divisão do tronco em 2 partes articuladas. A
reconstrução das imagens foi feita com recurso a um objeto de calibração (1,50
x 0,85 m, com 6 pontos de controlo) a partir do procedimento Direct Linear
Transformation (DLT-2D) desenvolvido por Abdel-Aziz e Karara (1971), sendo
este algoritmo de igual forma utilizado para a reconstrução das imagens aérea e
subaquática (Barbosa, Silva, et al., 2010). O fenómeno de reflexão foi
ultrapassado pela digitalização da superfície da água tal como sugerido por
Colman, Persyn, Daly, e Stijnen (1998). Os sinais foram filtrados com uma
frequência de corte de 5 Hz com recurso a dupla-passagem. Os parâmetros
avaliados foram: (i) o Período (P, s); os deslocamentos angulares (∆f, º) coxa-
tronco, coxa-perna, braço-antebraço de ambos os lados e; (iii) as velocidades
angulares (w, º/s) coxa-tronco, coxa-perna, braço-antebraço de ambos os lados.
RESULTADOS
A figura_2 apresenta o Período de execução do Balanço Lateral ao longo dos
ritmos estudados. Existiu uma relação significativa e negativa entre o ritmo e
o período de execução (R2= 0.77; P < 0.01).
As figuras_3 e 4 apresentam a amplitude angular referente ao membro inferior. O
ângulo relativo entre a coxa e o tronco do lado direito e esquerdo ao longo dos
ritmos estudados não evidenciou relações significativas nem para o membro
direito (R2= 0.003; P = 0.757) nem para o membro esquerdo (R2= 0.000; P =
0.911). Existiu uma relação significativa entre o ritmos e o ângulo relativo
entre a coxa e a perna do lado direito (R2= 0.286; P = 0.002) e do lado
esquerdo (R2= 0.141; P = 0.041) ocorrendo uma diminuição da amplitude do
movimento.
A figura_5 apresenta a amplitude angular referente ao membro superior. Não
foram observadas relações significativas entre o ritmo e o ângulo relativo
entre o braço e o antebraço do membro do lado direito (R2= 0.005; P = 0.715) e,
da existência de uma relação significativa entre o ritmo e o ângulo relativo do
membro do lado esquerdo (R2= 0.135; P = 0.046).
As figuras_6 e 7 apresentam a velocidade angular referente ao membro inferior.
Existiu uma relação significativa entre o ritmo e a velocidade angular entre a
coxa e o tronco do lado direito (R2= 0.133; P = 0.047). Neste caso, o aumento
do ritmo induziu um aumento da velocidade angular. Com efeito, para o lado
esquerdo do corpo não se verificou qualquer relação significativa (R2= 0.064; P
= 0.176). Ainda assim, será de chamar atenção que, tal como para o lado
direito, observa-se uma tendência para a velocidade aumentar com o aumento do
ritmo. Não existiu uma relação significativa entre o ritmo e a velocidade
angular entre a coxa e perna do lado direito (R2= 0.008; P = 0.647) ou do lado
esquerdo (R2= 0.002; P = 0.833).
Na figura_8 exibe-se a velocidade angular entre o braço e o antebraço direito e
entre o braço e o antebraço esquerdo ao longo dos ritmos estudadas. Não foi
verificada uma relação significativa entre o ritmo e a velocidade angular
destes segmentos tanto no lado direito (R2= 0.005; P = 0.705), como no lado
esquerdo (R2= 0.008; P = 0.631).
DISCUSSÃO
O presente estudo teve como objetivo analisar a associação entre o ritmo
musical e o padrão cinemático angular, no movimento básico de Hidroginástica
Balanço Lateral. Constatou-se que existe uma tendência para a diminuição do
deslocamento angular e manutenção da velocidade angular com o aumento do ritmo
musical.
O aumento do ritmo impôs a diminuição do período de ciclo. Este facto foi
previamente equacionado por Barbosa et al. (2010), Barbosa, Marinho, Reis,
Silva, e Bragada (2009), e verificado por Oliveira et al. (2010), ao estudar o
exercício básico Cavalo-Marinho. O período de ciclo (i.e., o tempo absoluto
para execução de um ciclo completo) está associado ao ritmo musical. Deste modo
é expectável uma elevada relação entre o período do ciclo e o ritmo, devido às
alterações no padrão de movimento que afetarão as fases parciais do exercício
em questão.
O Período do ciclo gestual pode ser considerado como sendo:
Onde P é o período (em s) et é a duração (em s) de cada fase parcial do
exercício, sendo este composto por i fases parciais. A duração de cada fase
parcial pode ser considera como sendo:
Onde ti é a duração de cada fase parcial (em s), fi o deslocamento segmentar
(em º ou rad) durante a fase parcial e wi é a velocidade segmentar (em º/s ou
rad/s) durante a fase parcial. Assim, com o aumento cadenciado rimo musical, a
diminuição de tiestará relacionada com: (i) a diminuição de fie a manutenção da
wi ou; (ii) a manutenção da fi e o aumento da wiou; (iii) a redução da fie o
aumento da wi. Assim, emerge a necessidade de estudar a relação da cadência
musical com a fi e a wi.
A ausência de relação entre o ritmo e o ângulo coxa-tronco pode ser explicada
pela execução técnica do movimento por parte das instrutoras tão próxima quanto
possível da descrita na literatura técnica (p.e., Sova, 1993). O nível elevado
de execução revelou que as instrutoras não recorreram à acentuada flexão do
tronco sobre a coxa, para compensar a dificuldade acrescida imposta pelo
aumento do ritmo e, consequentemente, do arrasto nos membros inferiores. Ou
seja, sendo a amostra composta por instrutoras de Hidroginástica existiu a
preocupação de, ao longo do protocolo incremental, manter um alinhamento
segmentar tão correto quanto possível. A relação significativa observada entre
o ritmo e o ângulo relativo entre a coxa e a perna pode ser justificada pela
flexão observada dos membros inferiores. Isto justifica que consequentemente os
ângulos em apreço também tenham diminuído de valor. Logo, a amplitude do
movimento tendeu a diminuir de igual forma. Assim, parece que a sugestão de que
pode ocorrer uma diminuição do arco do movimento com o aumento do ritmo terá
razão de ser, pelo menos numa visão preliminar do fenómeno (Colado &
Moreno, 2001; Sova, 1993). Este comportamento terá obviamente impacto no
dispêndio energético, permitindo a sua manutenção mesmo em ritmos de execução
mais elevados.
No que respeita à relação entre o ritmo e o deslocamento angular do membro
superior para os dois lados foram verificados resultados distintos. Enquanto
para o lado direito esta relação não foi significativa, no lado esquerdo a
mesma apresentou-se como sendo significativa e negativa. Este fenómeno pode
estar de alguma forma relacionado com o facto do lado direito ser o dominante
de todas as instrutoras estudadas. A maior predisposição para usar o lado
direito do corpo permitiu manter o arco do movimento durante a execução mesmo
com ritmos musicais mais elevados. Este tipo de comportamento mais incidente do
lado dominante em tarefas voluntárias tem vindo a ser descrito em estudos da
especialidade (p.e. Yetkin & Erman, 2012).
Verificou-se uma relação significativa entre o ritmo e a velocidade angular com
alguns segmentos a demonstrarem valores ligeiramente mais elevados a ritmos
mais exigentes. Segundo Kruel, Ávila, Moraes, e Sampedro (2005), sujeitos com
elevados níveis de aptidão física são capazes de realizar exercícios básicos de
Hidroginástica até ritmos musicais de 180 bpm sem degradar de forma
significativa a cinemática do movimento. Esse tipo de praticante consegue
manter a o arco do movimento, mesmo que o aumento do ritmo exija um aumento da
velocidade segmentar (Kruel et al., 2005). Estes resultados suportam a ideia de
que o aumento o ritmo impõe um aumento da velocidade angular, para que se
consiga executar o movimento dentro da cadência imposta pelo protocolo
selecionado. Sabe-se que o arrasto está intimamente relacionado com a
velocidade:
Onde Dé a força de arrasto newtoniano (em N), r é a densidade da água (em kg/
m3), v é a velocidade de deslocamento (em m/s), ASF é a área de superfície
frontal (em m2) e Cx o coeficiente de arrasto (adimensonal). Esta equação pode
ser simplificada, já que os termos r, ASFeCxmantêm-se relativamente constantes
ao longo de um ciclo gestual completo:
Onde Dé a força de arrasto newtoniano, K é um fator constante incluindo a r,
ASFeCx e v é a velocidade de deslocamento. Logo, o aumento da velocidade
segmentar estará relacionado com a necessidade de vencer intensidades
crescentes de força de arrasto ao longo do protocolo incremental.
É relevante questionar se este alinhamento se verificaria numa amostra
constituída por praticantes regulares de Hidroginástica ou se, pelo contrário,
haveria uma tendência para a alteração dos ângulos em estudo. Deste modo
podemos configurar algumas limitações no presente estudo. Os ritmos impostos
foram selecionados com base em resultados obtidos com sujeitos com elevados
níveis de aptidão física o que exigiu que a amostra selecionada tivesse também
de ser recrutada entre sujeitos com elevados níveis de aptidão física. Deste
modo, as relações descritas estão fortemente dependentes da experiência prévia
dos sujeitos na prática da Hidroginástica. A opção pelos ângulos relativos pode
também não permitir inferir a 100% sobre as questões de deslocamento angular
por compensações que possam ocorrer entre determinados segmentos articulares
durante todo o movimento. Como acontece frequentemente em estudos cinemáticos,
com base em videometria com recurso a digitalização manual, a dimensão da
amostra é reduzida devido ao elevado tempo para captação das imagens e
subsequente processamento do sinal.
CONCLUSÕES
O aumento do ritmo musical impõe alterações cinemáticas angulares
significativas durante a execução do exercício básico de Hidroginástica
Balanço Lateral. Constatou-se uma diminuição do Período de ciclo devido ao
aumento do ritmo de execução, com repercussões noutras variáveis cinemáticas.
Estas repercussões foram mais visíveis nos deslocamentos angulares do que na
velocidade observando-se uma tendência para diminuição do arco do movimento de
alguns dos segmentos corporais.
Emerge com principal ilação prática deste estudo que o aumento do ritmo musical
terá como repercussão a diminuição da amplitude do movimento ao executar o
exercício básico Balanço Lateral. Os instrutores de Hidroginástica deverão
focar a realização de exercícios com um arco de movimento bem definido mesmo a
ritmos musicais elevados. Poderão ainda aconselhar a participantes menos
capazes a execução dos exercícios propostos com variantes (como a redução dos
arco de movimento pela flexão dos segmentos um sobre o outro, ou até mesmo a
diminuição de ângulos de ataque nas extremidades de alguns segmentos
corporais).
