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UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES

ONIVALDO CASSIANO JUNIOR

ESTEIRA ERGOMÉTRICA PARA TREINAMENTO

COM VIBRAÇÃO DINÂMICA (TVD)

Mogi das Cruzes, SP

2010

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UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES

ONIVALDO CASSIANO JUNIOR

ESTEIRA ERGOMÉTRICA PARA TREINAMENTO

COM VIBRAÇÃO DINÂMICA (TVD)

Dissertação apresentada à

Universidade de Mogi das Cruzes,

como parte dos requisitos para

obtenção do título de Mestre no

Programa de Pós-Graduação em

Engenharia Biomédica.

Área de concentração: Instrumentação

Biomédica

Orientador: Prof. Dr. Flávio Cezar Amate

Mogi das Cruzes, SP

2010

FINANCIAMENTO

FICHA CATALOGRÁFICA Universidade de Mogi das Cruzes - Biblioteca Central

Cassiano Junior, Onivaldo

Ergométrica para treinamento com vibração dinâmica (TVD) / Onivaldo Cassiano Junior. – 2010.

66 f.

Dissertação (Mestrado em Engenharia Biomédica) - Universidade de Mogi das Cruzes, 2010

Área de concentração: Instrumentação Biomédica Orientador: Profº Drº Flavio Cezar Amate

1. Treino vibratório 2. Ativação neuro muscular 3. Esteira ergométrica I. Amate, Flavio Cezar

CDD 610.28

DEDICATÓRIA

Aos meus pais, Marli Lopes Cassiano e Onivaldo Cassiano (in memória),

que sempre me apoiaram financeiramente e emocionalmente se não fosse o

apoio deles, eu não teria começado e nem terminado este sonho que se tornou

realidade.

AGRADECIMENTOS

Aos meus irmãos Fernando Henrique Cassiano e Enio Roberto

Cassiano, a Josiane Cristina do Amaral que muito me ajudou, a Vanessa

Cavalcanti Henriques pela sua compreensão e meus amigos Diogo, Diego,

Tailan, Alexandre, Yuke, Caio, Terige, Helio, Alessandro, Felipe, Jaqueline,

Meire e Rico.

Aos professores Fumagalli, Jean, Luiz Carlos e, principalmente, ao meu

orientador Prof. Flávio com quem muito aprendi nestes dois anos.

RESUMO

Desde a segunda metade dos anos 80 tem-se desenvolvido um fica de treinamento baseado na utilização dos estímulos vibratórios visando melhor desempenho da musculatura humana. Neste tipo de treinamento ocorre uma modificação do reflexo tônico determinado por uma contração muscular reflexa por meio de uma plataforma vibratória, onde indivíduo permanece em uma posição estática sobre placas de vibração com frequências que variam de 15 a 44 Hz, deslocamentos de 3 a 10 mm e aceleração de 3,5 a 15 g. Neste trabalho foi desenvolvido um protótipo de uma esteira ergométrica para treinamento com vibração dinâmica (TVD). A aplicação de um treinamentovibratório beneficia as funções do organismo relacionadas ao sistema muscular, endócrino, cardiovascular e ósseo contribuindo para qualidade de vida na melhor idade. O equipamento desenvolvido utiliza uma esteira ergométrica motorizada adaptada com uma plataforma vibratória composta por um motovibrador que produz movimentos sinusoidais perpendicular a base onde o indivíduo realiza a caminhada. A avaliação do protótipo foi realizada através de um modelo matemático do equipamento e comparado com os dados adquiridos pelos instrumentos de medidas, acelerômetro e relógio comparador, divididos da seguinte forma: força g, frequência, mensuração da amplitude, estabilidade estrutural e resistência do protótipo. A execução dos testes de estabilidade e resistência mostrou que o protótipo teve uma baixa variação da força g no desvio padrão e a amplitude máxima foi de 3 mm, o que é aceitável e contempla os limites das pesquisas realizadas e pré estabelecidos pela norma que regula trabalhos com vibração para seres humanos. De acordo com os resultados obtidos não houve variações significativas da frequência e amplitude durante os testes executados. A composição dos métodos de exercícios, vibração de corpo inteiro e uma atividade aeróbica como a caminhada pôde ser executada de forma fácil e segura.

Palavras chave: Treino Vibratório, Ativação Neuromuscular e Esteira Ergométrica.

2

ABSTRACT

Since the second half of the 80 has developed a training is based on the use of vibratory stimuli by better performance of the human musculature. In this type of training is a modification of the tonic reflex determined by a reflex muscle contraction through a vibrating platform, where the individual remains in a static position on vibrating plates with frequencies ranging from 15 to 44 Hz, displacement from 30 to 10 mm and acceleration from 3.5 to 15 g. We have developed a prototype of a treadmill for training with dynamic vibration (DTV). The application of a vibrating training benefits the body's functions related to the muscular system, endocrine, cardiovascular and bone contribute to better quality of life in age. The developed device uses a motorized treadmill fitted with a vibrating platform consists of a vibration motor that produces sinusoidal movements perpendicular to the base where the individual performs the walk. The evaluation of the prototype was performed using a mathematical model of the equipment and compared with data acquired by measurement instruments, dial gauge and accelerometer, divided as follows: g force, often measuring the range, structural stability and resistance of the prototype. The tests of stability and strength showed that the prototype had a low g force variation on the standard deviation and the maximum amplitude was 3 mm, which is acceptable and considers the limits of research conducted and pre-established norm that regulates the work with vibration in humans. According to the results no significant variations in the frequency and amplitude during test runs. The composition of the methods of exercise, whole body vibration and an aerobic activity such as walking could be performed easily and safely.

Keywords: Vibration Training, Neuromuscular Activation and Treadmill

2

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 01: Modelo de Plataforma Vibratória com praticante de exercícios

físicos. ................................................................................................. 21

Figura 02. Diagrama esquemático ilustrado da regulação da rigidez durante a

estimulação da vibração. ..................................................................... 22

Figura 03. Reflexo de estiramento. 1. Sinal aferente (sensorial) de fibra

muscular intrafusal. 2. Sinal eferente (motor) direcionada para as fibras

musculares extrafusal. 3. Sinal de motor (eferente) dirigida ao

antagonista inibitória. 4. Sinal eferente (motor) até as fibras musculares

intrafusal para manter a forma alongada a parte central do fuso ........ 23

Figura 04. Diagrama de corpo livre .................................................................. 26

Figura 05: Esquematização da estrutura da mola. ........................................... 27

Figura 06. Modelo simplificado de transdutor de aceleração com apresentação

dos feixes ............................................................................................ 35

Figura 07: Detalhes do módulo de comunicação. ............................................ 37

Figura 08: Ilustrativo das dimensões do Motovibrador. .................................... 37

Figura 09: Esteira Athletic Advanced ............................................................... 40

Figura 10: Base da estrutura da esteira (A). Parte lateral da estrutura com

fixação dos coxins (B).......................................................................... 41

Figura 11: Base de caminhada de madeira...................................................... 42

Figura 12: Travessas (calhas) fixadas nas laterais da estrutura da esteira para

ostentação da base. ............................................................................ 42

Figura 13: Molas (A) colocadas nas travessas laterais com apoio de borracha

(B)........................................................................................................ 43

Figura 14: Suporte do motovibrador, fixado na base de madeira (vista inferior).

............................................................................................................. 44

Figura 15: Coxim de amortecimento (A) das vibrações e fixação das travessas.

............................................................................................................. 44

Figura 16: Travessa lateral (A), Coxim de amortecimento (B) e Estrutura da

esteira (C) unidos. ............................................................................... 45

Figura 17: Amortecedores de vibração VIBRA – STOP STANDARD (A), Haste

de regulagem de altura (B). ................................................................. 45

2

Figura 18: Modelo do sinal adquirido pelo osciloscópio durante dos testes. .... 46

Figura 19: Participante caminhando com vibração da plataforma.................... 47

Figura 20: Participante realizando o teste de vibração..................................... 48

Figura 21: Acelerômetro MMA7260Q Freescale fixado em baixo da plataforma.

............................................................................................................. 49

Figura 22: Imagem do osciloscópio digital Tektronix TDS 210......................... 49

Figura 23: Relógio comparador colocado na base de madeira. ....................... 50

Figura 24: Inversor de Frequência CFW-08 WEG (CLP). ................................ 50

Figura 25: Sinal adquirido durante o teste (caminhada juntamente vibração) a

20 Hz. .................................................................................................. 52

Figura 26: Sinal adquirido durante o teste (caminhada juntamente vibração) a

25 Hz. .................................................................................................. 53

Figura 27: sinal adquirido durante o teste (caminhada juntamente vibração) a

30 Hz. .................................................................................................. 53

Figura 28: sinal adquirido durante o teste (caminhada juntamente vibração) a

35 Hz. .................................................................................................. 54

LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Resultados de F0 conforme variação de Amplitude, Frequência e

Aceleração........................................................................................... 39

Tabela 2: Teste dos participantes (Frequência e Aceleração g) ...................... 55

Tabela 3: Amplitude da plataforma vibratória (só equipamento). ..................... 56

Tabela 4: Teste funcional da plataforma vibratória........................................... 57

SUMÁRIO

RESUMO......................................................................................................................................1ABSTRACT ...................................................................................................................................2LISTA DE ILUSTRAÇÕES ............................................................................................................... 21 INTRODUÇÃO.........................................................................................................................11

1.2 OBJETIVO......................................................................................................................... 142 CONCEITOS TEÓRICOS ...........................................................................................................15

2.1 TERMINAÇÕES NERVOSAS SENSITIVA (RECEPTORES) ....................................................152.2 MOVIMENTOS VIBRATÓRIOS.......................................................................................... 202.3 BASES TEÓRICAS DOS MOVIMENTOS VIBRACIONAIS.....................................................242.4 VIBRAÇÃO POR RESSONÂNCIA .......................................................................................27

3 CONTEXTUALIZAÇÃO .............................................................................................................294 MATERIAIS E MÉTODOS.........................................................................................................34

4.1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................344.2 FERRAMENTAS UTILIZADAS ............................................................................................344.3 DESCRIÇÕES DAS FERRAMENTAS UTILIZADAS................................................................344.4 CÁLCULOS DO EQUIPAMENTO .......................................................................................384.5 DESENVOLVIMENTO DO EQUIPAMENTO .......................................................................404.6 AVALIAÇÃO......................................................................................................................46

5. RESULTADOS E DISCUSSÕES.................................................................................................526 CONCLUSÕES .........................................................................................................................59REFERÊNCIAS ............................................................................................................................ 60

11

1 INTRODUÇÃO

A caminhada é uma modalidade de atividade física de intensidade baixa

a moderada que mais agrada as pessoas, e por ser de fácil realização é uma

das atividades físicas mais praticadas no mundo.

Com a prática da caminhada, sabe-se que ocorrem melhoras em várias

funções do organismo, tais como: circulação, sistema cardiorrespiratório,

sistema endócrino, sistema musculoesquelético e etc. Segundo Conroy e Earle

(1994), o efeito do exercício sobre o tecido ósseo é localizado e depende da

intensidade, tipo, frequência e duração da atividade física, sendo mais

benéficas às atividades que suportem peso, como a caminhada ou corrida.

Conforme Runge et al. (2000), a medicina geriátrica centra-se na

independência funcional e na melhora da qualidade de vida dos idosos.

Tratando as doenças e a prevenção ou minimização do declínio funcional

causado por doenças ou pela idade. Para a geriatria a mobilidade é funcional e

o funcionamento muscular é fundamental para a mobilidade.

A osteoporose é considerada mundialmente, um problema de saúde

pública que invalida ou incapacita grande número de pessoas, principalmente

mulheres nas últimas décadas da vida, sendo uma enfermidade multifatorial

que, à parte do papel dos estrógenos, os fatores de risco mais importantes são

ambientais (falta de atividade física e inadequada ingestão de cálcio) e,

portanto, facilmente modificáveis (MATSUDO e MATSUDO, 1991).

Segundo Zerbini (1998), a osteoporose é uma doença ósseo-sistêmica,

caracterizada pela diminuição da massa óssea e deterioração da micro

arquitetura do tecido ósseo com o conseqüente aumento da fragilidade do osso

e suscetibilidade de fraturas.

Numerosos estudos indicam que a atividade física de alto impacto, ou

que exija alta produção de força, pode ter um efeito benéfico na DMO, devido à

deformação desse tecido, ocorrida durante a atividade (CADORE et al., 2005).

Conforme os resultados do Berlin Aging Study (1996), os déficits de

mobilidade, andar e equilíbrio foram considerados como determinantes mais

importantes da dependência funcional e a função muscular dos membros

12

inferiores foi considerada, a componente individual mais importante para a

competência locomotora.

Segundo Cadore et al. (2005), deve se centrar na potência muscular o

produto força x velocidade e na velocidade da produção de força. Então

sempre que um membro esta para se mover este gera potência, produto da

força com a velocidade.

A força gerada pelos músculos está fortemente ligada ao

desenvolvimento de massa óssea e de força óssea, tal como o paradigma de

Utah (RUNGE et al., 2000). Portanto, a força muscular, está ligada tanto à força

óssea como às quedas. Sendo que a função muscular tem sido considerada

como um dos principais fatores de risco para quedas e faturas de quadril nos

idosos.

A incidência de fratura da anca aumenta exponencialmente com a idade.

Na literatura científica podemos constatar que mais de 90% das fraturas da

anca resultam de uma queda. Não é possível entender as denominadas

fraturas da anca “osteoporóticas” debatendo apenas os fatores relacionados

com os ossos sem prestar atenção nas quedas.

Desde a segunda metade dos anos 80, tem-se desenvolvendo uma

forma de treinamento baseado na utilização dos estímulos vibratórios,

utilizadas pela primeira vez em treinamentos russos. Neste tipo de treinamento

ocorre uma modificação do reflexo tônico vibratório que determina uma

contração muscular reflexa originado de um estímulo local do músculo e seu

tendão mediante vibração (NAZAROV e SPIVAK, 1985).

O treinamento vibratório de corpo inteiro (VCI) é um dos tipos de

exercício que está sendo testado atualmente em desportos, geriatria e

reabilitação. Ele é transmitido para o corpo através de estímulos mecânicos

onde estimulam por sua vez os receptores sensoriais, mais provavelmente os

fusos musculares. Isto conduz a uma ativação dos motoneurónios alfa e inicia

contrações musculares comparáveis ao “reflexo tônico vibratório”.

Os aspectos biomecânicos da terapia e treino vibracionais são

frequentemente utilizados no mundo da medicina no tratamento e prevenção

de diferentes tipos de doenças e lesões. Nessas terapias é utilizado um tipo de

plataforma e o usuário permanece total ou parcial sobre ela. O emprego deste

método vem obtendo sucesso no tratamento da osteoporose, artrose,

13

esclerose múltipla, reumatismo e lesões por esforço repetitivo. Tem também

grandes potencialidades para a reabilitação, assim como para requalificação

das capacidades físicas dos menos jovens.

Pesquisas científicas sobre os efeitos locais da tecnologia vibratória

assim como os da Vibração Integral do Corpo (Whole Body Vibration) estão

sendo realizadas por todo o mundo recorrendo a plataformas vibratórias. Uma

quantidade crescente destes estudos e as suas conclusões têm sido

publicados em importantes jornais médicos dedicados à investigação clínica

científica.

Portanto, fica evidenciado a importância do estímulo vibratório para

aceleração do corpo, podendo assim melhorar a força funcional (estabilidade,

resistência e condição física), produzir a contração muscular, e

consequentemente, estimular o aumento da osteogênese e sua densidade

óssea.

Desta forma, um treinamento com vibração dinâmica (TVD) composto

por uma esteira ergométrica que contemple a execução de caminhada, pode

beneficiar as funções do organismo relacionadas aos sistemas muscular,

endócrino, cardiovascular e ósseo do indivíduo.

14

1.2 OBJETIVO

Desenvolver um protótipo de esteira ergométrica vibratória para auxiliar

no treino de caminhada.

15

2 CONCEITOS TEÓRICOS

2.1 TERMINAÇÕES NERVOSAS SENSITIVA (RECEPTORES)

Consciente ou inconscientemente sabemos onde se encontram nossos

músculos quando se movimentam, devido a sinais de receptores encontrados

nos próprios músculos, na pele e nas articulações. Sendo, essas percepções

sensoriais são conhecidas como capacidade proprioceptiva (FONSECA,

FERREIRA e HUSSEIN, 2007).

No âmbito do sistema sensoriomotor, a propriocepção é um termo usado

erroneamente, pois, tem sido usado de forma incorreta como sinônimo dos

termos: cinestesia, sentido de posição articular, somatossensação, equilíbrio e

estabilidade articular reflexa (RIEMANN e LEPHART 2002). Para esses

pesquisadores, o termo somatossensórial é mais global e incluem todos os

mecanorreceptores, termosceptores e informações dolorosas da periferia os

nociceptores. A informação consciente somatossensorial leva à sensação de

dor, temperatura e às sensações conscientes das submodalidades de

propriocepção.

A informação do meio externo é utilizada para: as sensações e as

percepções; a manutenção da vigília; controle dos movimentos; regulação da

função dos órgãos internos. Estas informações são utilizadas para manutenção

por muitas vezes da produção de movimentos reflexos e fundamental para

manutenção dos parâmetros fisiológicos do organismo (CINGOLANI e

HOUSSAY, 2004).

O contato inicial com meio externo ou interno nos sistemas sensoriais se

faz por meio dos receptores que são estruturas especializadas em transformar

um tipo de energia física ou química em energia eletroquímica, através de um

processo de transdução (CINGOLANI e HOUSSAY, 2004).

A sensibilidade somática é originada de informações provenientes de

uma variedade de receptores distribuídos pelo corpo, e tem quatro

modalidades principais: tato discrimitivo (necessário para o reconhecimento do

16

tamanho, da forma e textura e movimentação de objetos na pele),

propriocepção (a sensação de posição estática e dos movimentos dos

membros e do corpo), nocicepção (a sinalização de dano tecidual ou irritação

química, normalmente percebida como dor e coceira) e sensação térmica (calor

e frio) (KANDEL, SCHWARTZ E JESSELL 2003).

Shumway e Woollacott (2003) traduzem a propriocepção como um termo

usado para a regulação da postura total (equilíbrio postural) e postura

segmentar (estabilidade articular), bem como para o início de muitas

sensações periféricas conscientes (sentidos musculares). Portanto, a

propriocepção descreve corretamente, a informação aferente originada de

áreas periféricas internas do corpo, que contribuem para o controle postural e

estabilidade articular.

Considerando a percepção consciente da propriocepção, esta pode ser

subdividida em dois tipos: sentido de posição estática, ou seja, a percepção

consciente da orientação das diferentes partes do corpo, umas em relação às

outras; e o sentido da velocidade do movimento, chamado de cinestesia ou de

propriocepção dinâmica (GUYTON, 2002). Os dois termos são muitas vezes

tratados como sinônimos e são usados frequentemente para cobrir todos os

aspectos dessa percepção, estática ou dinâmica (SMITH, 1989).

A avaliação da propriocepção consciente tem conduzido, de forma

incontestavelmente, à maioria das confusões a respeito da interpretação desse

tipo de propriocepção em indivíduos suspeitos de terem decréscimo da

informação proprioceptiva, originada de fontes articulares, seguida de lesão

ortopédica e traumatológica. É preciso ter cautela para diferenciar entre as

fontes de propriocepção (musculares, cutâneas ou articulares) e as sensações

conscientes de propriocepção (RIEMANN e LEPHART, 2002).

As informações proprioceptivas inconsciente são críticas para os ajustes

dos movimentos articulares (LUNDY, 2000). Essas informações servem para

que certas áreas do SNC (Sistema Nervoso Central) atuem nos movimentos

que estão acontecendo e em seu planejamento, para ajustar o tônus, força

muscular e a amplitude dos movimentos (SHUMWAY e WOOLLACOTT, 2003).

Os sinais proprioceptivos são gerados em vários tipos de receptores

sensitivos que residem nos músculos, tendões, fácias, articulações (cápsula e

17

ligamentos) e pele em resposta aos movimentos do corpo e à tensão nessas

estruturas (PECCIN e PIRES, 2003).

Esses receptores sensitivos, denominados mecanorreceptores,

funcionam como transdutores biológicos, capazes de converter a energia

mecânica da deformação física em potenciais de ação nervosos que geram

informações proprioceptivas (VOIGHT e COOK, 2003). O aumento da

deformação pode ser codificado por um aumento na descarga aferente ou pelo

aumento do número de receptores ativados. Esses sinais fornecem

informações sensoriais sobre as forças internas e externas que atuam na

articulação, nos músculos e tendões (LEPHART, 2002).

Neurologistas diferenciam duas classes diferentes de sensações

somáticas: epicritíca e protopática. Sensações epicríticas envolvem aspectos

críticos do tato e são medidas por receptores encapsulados. Essas sensações

incluem capacidade de detectar o contato sutil da pele e localizar a posição do

estímulo, discernir vibração, determinar sua frequência e amplitude, verificar

pelo toque detalhes espaciais como textura de superfícies e o espaçamento

entre dois pontos tocados simultaneamente (KANDEL, SCHWARTZ e

JESSELL, 2003).

Ainda que a descarga dos receptores varie de acordo com a distorção

mecânica, os mecanorreceptores também podem basear-se em sua velocidade

de descarga. Logo após o início do estímulo, os receptores de adaptação

rápida param de enviar descargas, enquanto os receptores de adaptação lenta

continuam a emitir descarga enquanto mantém o estímulo. Os

mecanorreceptores são capazes de se adaptar, sempre que forem estimulados

(LEPHART, 2002).

Os mecanorreceptores das articulações respondem à deformação

mecânica da cápsula e dos ligamentos. As terminações de Ruffini, encontradas

na cápsula articular, são ativadas em todas as posições articulares, mesmo em

repouso, sendo mais sensíveis à movimentação passiva que a ativa. São

considerados receptores estáticos e dinâmicos, segundo suas características

de baixo limiar e adaptação lenta. Os corpúsculos pacinianos possuem uma

grande capsula que é presa à pele de modo flexível, e permite que o receptor

seja sensível à vibração ocorrida vários centímetros de distância (VOIGHT e

COOK, 2003).

18

Outra característica dos corpúsculos pacinianos é a resposta ao

movimento dinâmico, já que são inativos no repouso, mas ativos assim que

iniciado o movimento. Estes são receptores de baixo limiar e adaptação rápida,

(VOIGHT e COOK, 2003).

Os receptores do ligamento são semelhantes aos órgãos tendinosos de

Golgi, sinalizando tensão. Estes receptores apresentam um moderado limiar

mecânico e sua adaptação ocorre de forma lenta quando estimuladas mais

frequentemente por estímulos nocivos (PECCIN e PIRES, 2003).

Numa articulação, a disposição dos receptores não é uniforme e pode

refletir a localização de pressões durante o movimento. Alguns pesquisadores

consideram que a maioria destes receptores são ativados próximo à amplitude

completa do movimento, por esse motivo, não produzem um sinal inteligível

relacionado à posição da articulação e cinestesia (SHUMWAY e

WOOLLACOTT, 2003).

Para Machado (2007), os neurônios sensitivos ou neurônios aferentes,

são àqueles situados na superfície e responsáveis por receber os estímulos e

conduzir os impulsos ao centro nervoso. Já os neurônios motores eferentes

são os neurônios localizados no gânglio e especializados em conduzir o

impulso do centro nervoso até o efetuador, ou seja, o músculo.

A conexão de um neurônio sensitivo com o neurônio motor se faz

através de uma sinapse localizada no gânglio e o elemento básico de um arco

reflexo simples, ou seja, um neurônio aferente com seu receptor, um centro

onde ocorre a sinapse e um neurônio eferente que se liga ao efetuador, no

caso, os músculos (MACHADO, 2007).

Através das grandes vias aferentes, os impulsos nervosos originados

nos receptores periféricos são levados aos centros nervosos supra

segmentares. A conexão deste receptor, por meio das diferentes fibras

especifica, com uma área específica do córtex, permite o reconhecimento das

diferentes formas de sensibilidade (MACHADO, 2007).

Para Douglas (2002) quando se refere a equilíbrio, pode-se apontar uma

situação na qual o corpo adota uma determinada posição em relação ao

espaço, o qual a cabeça é dirigida para cima e a face para frente com ereção

do corpo todo com o intuito de posicionar a cabeça na parte alta. Essa posição

em pé é a posição ortostática ou ereta, sendo assim, mesmo um

19

comportamento cotidiano como a manutenção da posição ereta, ao contrário

do que parece, é uma tarefa complexa que envolve um complexo

relacionamento entre informação sensorial e atividade motora (BARELA, 2000).

Enoka (2000) afirma que um sistema está em equilíbrio mecânico

quando a somatória de forças que atuam sobre ele é igual a zero, entretanto

essa não é uma tarefa fácil. Barela (2000) afirma que mesmo quando uma

pessoa que procura manter-se em pé o mais estável possível, ocorrem

oscilações constantes para a manutenção da posição (bípede), decorrentes da

dificuldade em manter os muitos segmentos corporais alinhados entre si sobre

uma base de suporte restrita, utilizando um sistema muscular esquelético que

produz forças que variam ao longo do tempo, portanto os segmentos corporais

controlados pela ação muscular são incapazes de permanecer em orientações

constantes.

Bankoff (1992) cita que existe uma relação entre equilíbrio e as posições

posturais, onde a manutenção do equilíbrio corporal postural se modifica numa

fração de milésimos de segundo. Em relação ao equilíbrio e manutenção do

equilíbrio corporal postural, pequenas diferenças são significativas em função

da oscilação, durante a marcha, a locomoção e também nas posturas estáticas.

Outros fatores importantes para a manutenção do equilíbrio corporal são

as informações proprioceptivas. Para Ganong (1998) a orientação do corpo no

espaço também depende de impulsos de proprioceptores nas cápsulas das

articulações. Tais proprioceptores enviam dados sobre a posição relativa das

várias partes do corpo e impulsos de exteroceptores cutâneos, especialmente

os de tato e pressão. Isto é, os ajustamentos de equilíbrio adequado devem ser

feitos sempre que o corpo se angula no tórax, no abdome, ou em qualquer

outro local. Todas essas informações são algebricamente somadas no cerebelo

e na substância reticular e núcleos vestibulares do tronco cerebral,

determinando ajustes adequados nos músculos posturais (GUYTON, 2002).

Guyton (2002) descreve também que as sensações exteroceptivas são

importantes na manutenção do equilíbrio, por exemplo, as sensações de

pressão nas plantas dos pés podem expressar: se o seu peso está distribuído

de maneira igual entre os dois pés e se seu peso está mais para frente ou para

trás em seus pés. Outro exemplo citado por Guyton é a manutenção do

equilíbrio quando uma pessoa está correndo, a pressão do ar contra a parte

20

anterior do seu corpo mostra que a força se opõe ao corpo em uma direção

diferente da que é causada pela força gravitacional, como resultado, a pessoa

inclina-se para frente para se opor a ela.

Bankoff (1992) cita que existe uma relação reflexa de sensibilidade com

a velocidade do olho durante os movimentos de condução das passadas na

locomoção humana, e que estão diretamente ligadas também com a

manutenção da postura corporal, onde informações provenientes de captores

sensitivos externos, como os situados no pé são importantes para a

manutenção do sistema tônico-postural.

A informação proprioceptiva mais importante, necessária à manutenção

do equilíbrio, é a proveniente dos receptores articulares do pescoço, pois

quando a cabeça é inclinada em determinada direção pela torção do pescoço,

estes receptores fazem com que o sistema vestibular dê ao indivíduo uma

sensação de desequilíbrio, isto se deve ao fato de eles transmitirem sinais

exatamente opostos aos sinais transmitidos pelo sistema vestibular, no entanto

quando todo o corpo se desvia em uma determinada direção, os impulsos

provenientes do sistema vestibular não são opostos aos que se originam nos

proprioceptores do pescoço, permitindo que nessa situação a pessoa tenha

uma percepção de alteração de equilíbrio do corpo inteiro (GUYTON, 2002).

2.2 MOVIMENTOS VIBRATÓRIOS

A vibração é um estímulo mecânico caracterizado por um movimento de

oscilação, onde os parâmetros biomecânicos que determinam sua intensidade

são a amplitude, a frequência e a magnitude das oscilações. A amplitude do

movimento oscilatório determina o deslocamento de pico a pico (em mm) a

frequência é representada pela taxa de repetição dos ciclos da oscilação

(medida em Hz), e a aceleração indica a magnitude da vibração (força g)

(CARDINALE e BOSCO, 2003).

O treinamento vibratório de corpo inteiro (VCI) é um tipo de exercício

que foi concebido com o objetivo de estimular os músculos através dos reflexos

espinais (RITTWEGER, MUTSCHELKNAUSS e FELSENBERG, 2003).

21

Os principais efeitos do treinamento vibratório no corpo inteiro tem sido

estudado em pessoas que se exercitam sobre placas de vibração (Figura 01)

que produzem movimentos sinusoidais (CARDINALE et al., 2003). As

frequências utilizadas para o exercício variam de 15 a 44 Hz, os deslocamentos

de 3 a 10 mm e os valores da aceleração de 3,5 a 15 g (onde g é a força do

campo gravitacional ou 9,81 m/s). Assim, proporciona uma vibração com

perturbação do campo gravitacional durante o tempo de curso da intervenção.

A influência da carga gravitacional sobre o desempenho muscular é de

suma importância. Em condições normais, os músculos condicionados a ação

diária da gravidade são capazes de manter suas capacidades de desempenho.

Quando a carga gravitacional é reduzida (micro gravidade), uma diminuição

acentuada na massa muscular e na capacidade de geração de força é

observada (DUCHATEAU e ENOKA, 2002). Em contrapartida, um aumento da

gravidade (hipergravidade) aumentará na transversal área e capacidade de

geração de força muscular.

Figura 01: Modelo de Plataforma Vibratória com praticante de exercícios físicos.Fonte: (Power Plate International Limited 2010)

22

Os movimentos sinusoidais oscilatórios nos músculos ou tendões

causam pequenas e rápidas mudanças no comprimento da unidade músculo-

tendínea (BOSCO, CARDINALE e TSARPELA, 1999a). Estas rápidas

mudanças no comprimento são detectadas pelos proprioceptores,

principalmente os fusos neuromusculares. O fuso neuromuscular é responsável

pela detecção do nível inconsciente do alongamento muscular, assim quando

recebem a informação da vibração acabam modulando a rigidez muscular

através da atividade muscular reflexa e tentam amortecer as ondas vibratórias

(Figura 02). Tendo como resultado um reflexo conhecido como reflexo

miotático, que produz uma contração das estruturas (NISHIHIRA et al., 2002),

e, esta se traduz em um aumento do potencial evocado pelos motoneurônios

dos músculos submetidos à vibração (KOSSEV et al., 2001).

Figura 02. Diagrama esquemático ilustrado da regulação da rigidez durante a estimulação da vibração.

Fonte: (CARDINALE e BOSCO, 2003)

23

Tudo isso pressupõe, como já foi observado, que a ativação de circuitos

espinhais ao reflexo miotático (RITTWEGER, MUTSCHELKNAUSS e

FELSENBERG, 2003), resulta uma maior sincronização das unidades através

de seus neurônios motores α. Além disso, os neurônios motores γ também são

estimulados (CARDINALE e BOSCO, 2003) mantendo a forma alongada dos

fusos musculares, tornando-os mais sensíveis. Isso melhora a eficiência do

sistema neuromuscular uma vez que o estímulo tenha desaparecido.

Já os antagonistas também são encorajados e afetados por uma

diminuição no seu potencial motor. Isso poderia fazer o processo de co-

contração menor, facilitando as forças de frenagem em movimentos explosivos

(CARDINALE e BOSCO, 2003).

Figura 03. Reflexo de estiramento. 1. Sinal aferente (sensorial) de fibra muscular intrafusal. 2.Sinal eferente (motor) direcionada para as fibras musculares extrafusal. 3. Sinal de motor

(eferente) dirigida ao antagonista inibitória. 4. Sinal eferente (motor) até as fibras musculares intrafusal para manter a forma alongada a parte central do fuso

Fonte: (GARCÍA-ARTERO et al., 2006).

Habitualmente a consequência da aplicação de um estímulo vibratório

produz um estado de maior eficiência neuromuscular (BOSCO et al., 2000),

que permite aumentar os rendimento dos movimentos voluntários.

Isto indica que o efeito da estimulação vibratória parece limitar-se às

estruturas medulares que coordenam o nível de reflexo dos movimentos (figura

03) aumentando o potencial motor (KOSSEV et al., 2001), juntamente com o

aumento da frequência de sinal eletromiográfico após a exposição prolongada

a vibração (RITTWEGER, MUTSCHELKNAUSS e FELSENBERG, 2003).

1

4

2

3

Ia

у

α

α

+-

24

Esta exposição sugere um estado notável de excitabilidade do córtex

motor e provoca um recrutamento predominante das fibras musculares tipo II

(ROMAIGUERE, VEDEL e PAGNI, 1993).

O ponto chave desta ativação indica um processo de adaptação dos

músculos, ao estímulo vibratório. Esta ativação muscular os confere uma maior

rigidez que permite absorver mais energia vibratória, o que ajudaria atenuar os

possíveis efeitos adversos (WAKELING, NIGG e ROZITIS, 2002).

2.3 BASES TEÓRICAS DOS MOVIMENTOS VIBRACIONAIS

O estudo da vibração diz respeito aos movimentos oscilatórios de corpos

e às forças que lhes são associadas. Todos os corpos dotados de massa e

elasticidade são capazes de vibração. Deste modo a maior parte das máquinas

e estruturas estão sujeita a certo grau de vibração e o seu projeto requer

geralmente o exame do seu comportamento oscilatório (THOMSON, 1978).

Os sistemas oscilatórios podem ser de um modo geral, caracterizados

como lineares ou não lineares. Para os primeiros, prevalece o princípio de

superposição e estão bem desenvolvidos os métodos para análise dos

sistemas não-lineares. Entretanto, é proveitoso algum conhecimento destes

sistemas, uma vez que eles representam o estado final para qual tendem

todos os sistemas, com o aumento da amplitude de oscilação (THOMSON,

1978).

Existem duas classes gerais de vibração, a livre e a forçada. A vibração

livre acontece quando um sistema oscila sob a ação de que lhe são inerentes e

na ausência da ação de qualquer força externa. No caso de vibração livre o

sistema poderá vibrar com uma ou mais das suas frequências naturais, que

são peculiares ao sistema dinâmico estabelecido pela distribuição de sua

massa e rigidez (THOMSON, 1978).

Denomina-se vibração forçada quando ela ocorre sob a excitação de

forças externas. Quando a excitação é oscilatória, o sistema é obrigado a vibrar

25

na frequência da excitação. Se esta frequência coincide com uma das

frequências naturais do sistema, forma-se um estado de ressonância, daí

podendo resultar amplas e perigosas oscilações (DEN HARTOG, 1972).

Chama-se grau de liberdade de um sistema, o número de coordenadas

independentes requerido para a descrição do seu movimento. Nestas

condições, uma partícula livre em movimento no espaço tem três graus de

liberdade, enquanto um corpo rígido terá seis graus de liberdade, isto é, três

componentes de posição e três ângulos que definem a sua orientação

(THOMSON, 1978).

Uma vibração é, em seu sentido geral, um movimento periódico, isto é,

um movimento que se repete em todos os particulares após certo intervalo de

tempo, chamado de período da vibração, usualmente designado pelo símbolo

T. Um diagrama do deslocamento x em relação ao tempo t pode ser uma curva

consideravelmente complicada (DEN HARTOG, 1972).

O movimento oscilatório pode repetir-se regularmente, como no volante

de um relógio, ou apresentar irregularidade considerável, como em terremotos.

Quando o movimento se repete a intervalos iguais de tempo ele é

denominado movimento periódico. O tempo de repetição é denominado

período da oscilação, e sua recíproca f = 1/ é denominada de frequência. Se o

movimento é designado pela função do tempo x ( ), qualquer movimento deve

satisfazer a relação x ( ) = x(t + ) (ALVES FILHO, 2005).

Análise de vibração é uma técnica usada para acompanhamento do

comportamento dinâmico dos mais diversos tipos de equipamentos. Os

recursos de verificação no domínio do tempo e no domínio da frequência são

capazes de possibilitar ao operador uma interpretação precisa do

comportamento do equipamento que esteja sendo analisado (ZIENKIEWICZ,

TAYLOR, 2000).

A análise vibracional é considerada, sem nenhuma dúvida, uma das

principais ferramentas da manutenção preditiva, pois possibilita em conjunto

com a análise estatística, predizer o comportamento do equipamento que

esteja sendo analisado, e desta forma ter condições de avaliar o

26

m

ck

F0 sen ωt

ck

u

comportamento de cada parte e consequentemente do equipamento inteiro

(ZIENKIEWICZ, TAYLOR, 2000).

A excitação harmônica muitas vezes encontrada em sistemas mecânicos

e geralmente produzida pelo desequilíbrio de máquinas rotativas. Embora a

excitação harmônica pura seja menos frequente que a periódica ou de tipos, é

essencial a descrição do comportamento de um sistema a ela submetido, a fim

de se compreender como o mesmo responderá a tipos mais comuns de

excitação. A excitação harmônica pode ser encontrada sob a forma de uma

força ou deslocamento de um ponto do sistema (THOMSON, 1978).

A vibração harmônica forçada com um grau de liberdade, com

amortecimento viscoso produz uma força hamônica F0 sen ωt, conforme

indicado no diagrama do corpo-livre (Figura 04) e sua equação diferencial de

movimento pode ser deduzida conforme (1).

Onde � é a frequência de rotação do motor.

Figura 04. Diagrama de corpo livre

Onde c é o fator de amortecimento, m massa, k coeficiente elástico da mola, u

resposta em amplitude de uma força, frequência aplicada de excitação é F0.

Deduzindo a equação 1 temos:

U= F0

√( (k-m.ω2)2 + (c.ω)2 )

Pelo princípio fundamental da dinâmica: a somatória das forças é igual

ao produto massa X aceleração, conforme equação 2.

m

(1)

(2)

27

∑ F0 = (Massa) x (Aceleração)

A constante elástica da mola (Figura 05) é encontrada pela seguinte

equação 3:

K= Gd4

64nR3

Onde n é o número de espiras, R diâmetro externo da mola, G módulo de

rigidez e d diâmetro do fio que constitui a mola (THOMSON, 1978).

Figura 05: Esquematização da estrutura da mola.

2.4 VIBRAÇÃO POR RESSONÂNCIA

Cada elemento ou parte de uma máquina, tem uma “Frequência Natural”

ou uma frequência na qual ele “gosta” de vibrar. Quando a frequência de

excitação do agente externo aproxima-se da frequência natural do sistema

objeto de análise, grandes amplificações dinâmicas são observadas

(THOMSON, 1978).

A frequência natural de cada objeto é determinada por sua massa e

rigidez. Aumentar a massa (ou peso) de um objeto reduz ou abaixa a sua

frequência natural. Aumentar a rigidez do objeto, como por exemplo aumentar

a tração de uma corda do violão, aumenta ou sobe sua frequência natural

(THOMSON, 1978).

(3)

R

28

O fato de que cada objeto tem pelo menos uma frequência natural não

implica em um problema. Mas, um problema de vibração excessiva pode

acontecer como resultado da coincidência de uma frequência natural da

máquina com uma frequência inerente de funcionamento dela. Quando isso

acontece, o problema é denominado de “Ressonância” (ALVES FILHO, 2005).

Do ponto de vista da vibração, a ressonância atua como um amplificador

mecânico. Mesmo forças pequenas ou normais tais como o desbalanceamento

residual, ou o desalinhamento, as forças hidráulicas, aerodinâmicas, ainda as

forças magnéticas em motores, que normalmente resultam em pequenas ou

insignificantes vibrações, podem vir a ter amplitudes de vibração extremamente

altas se uma delas excitar uma condição de ressonância (ALVES FILHO,

2005).

A vibração por ressonância é dada pela equação 4:

ωn = √ k

m

A frequência natural do sistema de um grau de liberdade depende da

sua rigidez representada pela constante elástica k da mola, e sua inércia

representada pela massa m. Para estabelecer relação de frequências da

estrutura, pode-se usar a equação (5) é definida por:

r = ω

ωn

Onde, ω é frequência de excitação e ωn é frequência natural, sendo que

em um equipamento vibratório esta relação não deve ser igual a 1 (r=1), pois

neste caso acontece a ressonância que leva a grandes amplitudes de vibração

(U → ∞). A relação ideal é que r seja menor que 1 (r < 1), pois se for muito

menor que 1 (r<<1) a amplitude U seria praticamente imperceptível e não

ultrapassaria a força elástica (k) da mola. Mas se r > 1, a amplitude U seria

alta, mas aceitável, devido uma excitação alta. Entretanto, se r for muito maior

(4)

(5)

29

que 1, (r>>1) então a frequência de excitação seria muito alta e a amplitude U

muito baixa.

3 CONTEXTUALIZAÇÃO

A resposta adaptativa do corpo humano a treinamentos tem sido

amplamente investigada ao longo dos últimos anos. Pesquisadores em

diferentes partes do mundo apontam que a adaptação a um estímulo durante

um treino está relacionada com a modificação provocada pela repetição de

exercícios diários, os quais são específicos dos movimentos executados

(EDINGTON e EDGERTON, 1976).

Estas adaptações estão relacionadas com o fato do músculo-esquelético

humano ser composto por um tecido especializado que modifica a sua

capacidade funcional global em resposta ao exercício regular com pesos

elevados (McDONAGH e DAVIES,1985).

A ciência do treinamento estuda vários tipos de treino em nosso meio, e

entre eles pode-se citar o treino de resistência e o VCI (vibração do corpo

inteiro). A eficácia do treino de resistência tem sido demonstrada devido à

possibilidade de melhorar o desempenho neuromuscular, a força e perfil

hormonal (RUBIN et al., 2002). Os mesmos autores revelam, que o tempo

necessário para a ocorrência destas adaptações é relativamente longo

comparado às possibilidades oferecidas pelos treinamentos com o uso da

vibração.

O uso do treinamento baseado em estímulos vibratórios, em primeiro

lugar foi utilizado por treinadores russo (NAZAROV e SPIVAK, 1985), tratando-

se de uma modificação do reflexo tônico vibratório, uma contração muscular

reflexa originada pela estimulação do músculo ou do tendão mediante a

vibração (HAGBARTH e EKLUND, 1965).

No entanto, segundo WOLFF (1986), as vibrações devem de ser vistas

não como uma ferramenta de substituição do exercício de resistência, mas

como um meio adicional válido para ser implementado numa rotina de treino

30

juntamente com todas as outras metodologias tradicionais utilizadas

atualmente.

Contudo, particularmente em indivíduos mais idosos, exercícios

vigorosos de musculação podem aumentar o risco de lesões (KALLINEN e

MARKKU, 1995). Além disso, existem provas de que o efeito osteogénico da

musculação pode diminuir com a idade (RUBIN et al., 2002).

Para Hagbarth e Eklund (1965) a vibração mecânica a uma frequência

entre 10-200Hz aplicada aos tendões e músculos pode causar uma reação

reflexiva, essa característica foi denominada “reflexo tônico vibratório”.

Outros pesquisadores sugeriram que o estímulo do reflexo com a

vibração do corpo inteiro (VCI), com frequências de 1 a 30 Hz (SCIDCL, 1988),

entretanto, existem controvérsias se este reflexo realmente pode ser atingido

por baixa frequência.

No estudo de Delecluse, Roelants e Verschueren (2003), as voluntárias

do grupo de vibração mostraram uma melhora na recuperação do equilíbrio

após uma abdução balística ou anteflexão dos braços e sofreram um aumento

na força muscular (isométrica e isocinética) e no decréscimo da massa gorda,

juntamente ao ganho na densidade mineral óssea (DMO).

E conforme Verschueren et al. (2004) não foram observados quaisquer

efeitos secundários relacionados com a vibração, e sim que mulheres

saudáveis pós menopausa, em um programa de vibração de corpo inteiro com

a duração de 24 semanas foram capazes de modificar a força muscular,

equilíbrio, e densidade óssea do quadril, os quais são bem reconhecidos como

fatores de risco de uma fratura do mesmo.

Diversos estudos mostraram os benefícios da vibração na potência

muscular Bosco et al. (1999a), em sua pesquisa revelaram que já na primeira

sessão de vibração houve um aumento temporário significativo na força

muscular dos flexores do braço, considerando os 10 dias de treino

subsequentes com vibrações verticais em uma frequência de 26 Hz, a explosão

muscular também produziu um aumento significativo.

Outro estudo (TORVINEN et al., 2002b) mostrou que uma única sessão

de VCI (vibração de corpo inteiro), resultou em uma melhora da força

isométrica dos extensores do joelho e desempenho do salto vertical de 3,2% e

31

2,5%, respectivamente. Estes efeitos foram registrados 2 minutos após a

intervenção, mas desapareceu nos 60 minutos seguintes.

Runge et al. (2000), mostraram que após dois meses de treino VCI a

musculatura do quadríceps melhorou 18% o desempenho em idosos. Torvinen

et al. (2002a), mostraram que após quatro meses de treino VCI houve um

aumentou 8,5% na impulsão em testes de salto vertical.

Delecluse et al. (2003) mostraram que após três meses de treino VCI, a

força isométrica e isotônica do extensor do joelho melhorou em 16,6% e 9,0%

respectivamente.

Rittweger et al. (2003) mostraram que o recrutamento limiar das

unidades motoras durante a vibração são inferiores em relação as contrações

voluntárias, o que pode resultar em uma ativação mais rápida do limiar de

contração rápida das unidades motoras e, consequentemente, a formação de

um maior estímulo do treinamento.

Estes resultados estimulam um crescente interesse no potencial do

treinamento com VCI para melhorar a capacidade de explosão, pois a

excitabilidade do motoneurônio ideal e o recrutamento das fibras de contração

rápida são dois fatores determinantes no desempenho da explosão

(DELECLUSE, 2003).

Outro estudo realizado por Milner-Brown et al. (1975), foi observado um

melhor desempenho da relação força-velocidade atribuído à melhoria do

comportamento neuromuscular provocado pelo aumento da atividade do

neurônio motor superior. Deste modo, é provável que a VCI tenha causado

uma melhora importante do tráfico neuronal que regula o comportamento

neuromuscular (BOSCO et al., 1998). Tem-se mostrado que a capacidade de

impulsão vertical aumenta na sequência do tratamento de vibração.

No estudo de Paradisis e Zacharogiannis (2007), realizou-se um

treinamento de VCI em um período de 6 semanas através das contrações

musculares provocadas. De acordo com este estudo, mostrou importantes

mudanças positivas nas características cinemáticas de corrida de velocidade

(comprimento do passo, a taxa de passo e velocidade de corrida) e mudanças

nas características de força explosiva (número de salto, altura total de saltos

realizados em um período de 30 segundos).

32

Rubin et al. (2002), demonstraram através de um modelo animal que

acelerações mecânicas de alta frequência e de baixa amplitude podem ter um

forte efeito osteogênico. Os autores também observaram um aumento

importante da qualidade e quantidade de osso trabecular nas ovelhas quando

expostas a estímulos de alta-frequência mecânica de baixo nível de amplitude.

Estudos controlados de cargas indicaram que magnitudes de

deformação altas e taxas elevadas de deformação são as mais osteogênicas

(FROST, 1990), a tensão nos ossos aumentam linearmente com o aumento

das forças de reação do solo (BASSEY, LITTLEWOOD e TAYLOR, 1997). A

carga aplicada ao esqueleto durante a intervenção vibratória pode assim ser

considerada como de tensão alta de impacto semelhante ao de atividades

como o basquetebol, voleibol e corrida de velocidade (GROOTHAUSEN, et al.,

1997).

Num estudo bem concebido e bastante recente em jovens mulheres

adultas, Torvinen et al. (2003), não encontraram qualquer efeito do treino

vibração de corpo inteiro (VCI) na massa, estrutura e força estimada do osso.

Os autores defenderam que uma razão para esta não-resposta podia ser uma

boa condição física das jovens participantes, devido os tecidos

musculoesqueléticos destas jovens adultas não terem uma necessidade

fisiológica particular para se adaptarem à carga vibratória.

Tanaka et al. (2003), mostraram que o estímulo vibratório adicionado a

uma tensão de baixa frequência e alta amplitude melhora a resposta

osteogénica da tensão em quase 4 vezes. Em seus experimentos, aplicaram

um estímulo vibratório tanto de larga amplitude como de alta-frequência. A

ressonância estocástica pode, portanto, ter contribuído para o aumento

observado na DMO.

Conforme (SEROUSSI, WILDER e POPE, 1989), a vibração pode

estimular reflexos que provocam alongamento dos músculos do tronco, sendo

também um meio de ativar e fortalecer estes músculos. Os autores mostram

que a vibração vertical de 3 a 10 Hz de uma plataforma provoca atividade

elétrica do músculo eretor da espinha, indicando um aumento do torque

muscular causado pela vibração.

Os resultados apresentados no estudo Rittweger et al. (2002), sugerem

que tanto os exercícios de extensão lombar como os de vibração de corpo

33

inteiro podem aliviar a dor e melhorar as limitações pacientes com DCFC (dor

crônica no fundo das costas).

Bosco publicou um estudo (2000b), que aponta respostas agudas das

concentrações de hormônio no plasma e desempenho neuromusculares após o

tratamento de vibração de corpo inteiro (VCI). Observou-se um aumento nas

concentrações de testosterona e hormônio de crescimento (7 e 460%,

respectivamente) e uma diminuição da concentração cortisol (32%).

34

4 MATERIAIS E MÉTODOS

4.1 INTRODUÇÃO

Foi desenvolvido neste trabalho um equipamento com motor vibratório

adaptado a uma esteira ergométrica para treinamento de caminhada com

vibração do corpo inteiro.

O equipamento de VCI foi analisado por meio de teste funcionais, onde

se verificou a estabilização dos parâmetros de acordo com as normas impostas

pela 2631-5 da International Safety Organization (ISO, 2005).

4.2 FERRAMENTAS UTILIZADAS

Para desenvolver o trabalho foram utilizadas as seguintes ferramentas:

1. Balança digital Western

2. Acelerômetro MMA7260Q Freescale.

3. Inversor de Frequência CFW-08 WEG.

4. Moto Vibrador Mavi.

5. Esteira Ergométrica Atheletic Advanced.

6. Oscilloscope Tektronix TDS 210 captação de sinais.

7. Relógio Comparador Mitutoyo 0.01-10 mm

4.3 DESCRIÇÕES DAS FERRAMENTAS UTILIZADAS

A Balança digital Western foi utilizada para aquisição do peso da

estrutura da esteira e dos indivíduos participantes dos testes preliminares para

conclusão do protótipo.

O acelerômetro utilizado na pesquisa foi o MMA7260Q Freescale,

sensor este que faz captação da frequência de vibração e força g. O dispositivo

consiste de duas superfícies micro usinados capacitiva de detecção de células

35

(Cell-g) e um condicionamento de sinal ASIC. Os elementos sensores são

hermeticamente fechados em nível de wafer usando um cap wafer

microusinados granel.

O g-pilha é uma estrutura mecânica formada por materiais

semicondutores (polisilício), que usa dos processos semicondutores tais como:

mascaramento e gravura. Essa estrutura pode ser modelada como um conjunto

de feixes ligado a uma massa central móvel, que se move entre feixes fixos. Os

feixes moveis podem ser flexionados de sua posição de descanso, submetendo

o sistema a um aceleração (Figura 06).

Figura 06. Modelo simplificado de transdutor de aceleração com apresentação dos feixes

Como os feixes são ligados ao movimento da massa central, a

distância entre eles, aumenta de um lado na mesma proporção que a distância

do feixe fixo do outro lado. Essa mudança entre as distâncias é uma medida de

aceleração.

Os feixes do g-pilha formam dois capacitores de back-to-back (Figura

06). Como o centro se move com aceleração do feixe, a distância entre os

feixes muda e consequentemente o valor de cada capacitor muda a uma razão

de C = Aε / D. Onde A é a área do feixe, ε é a constante dielétrica, e D é a

distância entre os feixes. O ASIC utiliza técnicas comutação para medir a

capacitância dos capacitores de células-g e extrair os dados de aceleração, ou

seja, a diferença entre os dois capacitores.

36

O ASIC também implementa técnicas para avaliar e filtrar o sinal,

fornecendo uma tensão de saída de alto nível proporcional à aceleração.

O recurso de g-Select permite a seleção entre 4 níveis de sensibilidades

presentes no dispositivo. Dependendo da lógica de entrada, são combinados

os pinos 1 e 2, como tensão positiva e o terra (sinal alto e baixo) o ganho do

dispositivo interno será alterado permitindo que este funcione com 1.5 g, 2 g, 4

g ou 6 g sensibilidade. Este recurso é ideal quando um produto tem aplicações

que exigem sensibilidades diferentes para melhor desempenho. A sensibilidade

pode ser alterada a qualquer momento durante a operação do produto. O g-

Select1 e pinos de g-Select2 pode ser deixado desligado para aplicações

necessitando apenas de uma sensibilidade 1,5 g como o dispositivo tem um

interno suspenso para mantê-lo no que 800 mV (sensibilidade / g).

O inversor de frequência CFW-08 atua como um escravo/servidor numa

rede DeviceNet, ou seja, ele recebe requisições (dados de saída) de um

mestre, processa os dados destas requisições e a seguir encaminha-os de

volta ao mestre (dados de entrada). Este é um processo cíclico que ocorre

enquanto a rede estiver ativa.

O inversor CFW-08 segue o perfil de dispositivo de um AC/DC Drive

(AC/DC Device Profile). Este perfil define o formato dos dados trocados com o

mestre através de mensagens do tipo I/O e representa a interface de operação

com o drive.

A indicação dos estados/erros do equipamento na rede DeviceNet é feita

através de mensagens no display e de LEDs bicolores MS (Module Status) e

NS (Network Status) localizados na IHM do produto (Figura 07).

37

Figura 07: Detalhes do módulo de comunicação. Fonte: (manual CLP WEG 2006)

O motorvibrador utilizado foi o modelo MAVI M03-4 apresenta 1750RPM

(rotações por minuto), 60 (Hz), potência 0,18 (KW), 0,25 (HP), corrente máxima

0,8 (220 V), corrente Máxima 0,5 (380 V), corrente máxima 0,4 (440 V),

Impacto 180 (kgf), torque 5 (cm.kgf), peso 16 (kgf), sendo suficiente para a

plataforma.

Dimensões do motovibrador: A 183 mm, C 293 mm, L 185 mm,

Dx(D1)Xe 110x150 e F 11 mm, (Figura 08).

Figura 08: Ilustrativo das dimensões do Motovibrador.

Este motor atende as necessidades básicas para vibrar com frequência,

amplitude e torque de acordo com o peso do equipamento após a adaptação

das estruturas de suporte, bem como o peso médio de uma pessoa em

utilização dentro das especificações.

38

4.4 CÁLCULOS DO EQUIPAMENTO

Para realização do cálculo da estrutura da esteira, foram consideradas

medidas pretendidas tais como: frequência de 15 a 44 Hz, os deslocamentos

de 3 a 10 mm e os valores da aceleração vão de 3 a 15 g (TORVINEN et al.,

2002; CARDINALE, et al., 2003; BOSCO et al., 1999; BOSCO et al., 2003) e

definidos pela norma 2631-5 da International Safety Organization (ISO, 2005)

de tal forma que não ocorra nenhum acometimento para os indivíduos que

forem utilizar o equipamento.

Inicialmente foi necessário calcular a força (N) agente sobre a estrutura,

aceleração gravitacional (g), frequência natural (Hz) e relação de frequência do

equipamento. Para o cálculo da amplitude (U) foi utilizado uma simplificação da

equação (1) que resultou na equação (6):

U= F0

(k-m.ω2)

Esta simplificação foi realizada desconsiderando o fator de

amortecimento c do equipamento.

Para realizar o cálculo da equação (6) primeiramente é necessário

calcular a constante k da mola (Figura 05) que é dada pela equação (3).

Sabendo que o módulo de (G) da mola de aço equivale a 80/GPa, o

diâmetro do fio que a constitui (d) é de 5 mm, o diâmetro externo R é igual a 50

mm, e o número de espiras (n) são 5 voltas, o valor calculado de K é igual a

1250 N/m.

Devido à estrutura de a esteira possuir 8 molas em paralelo, sendo 4 de

cada lado e conforme Thomson (1978), para o cálculo de K de molas em

paralelo ocorre uma somatória dos resultados dos K de todas molas o valor

total de K 10.000 N/m.

(6)

39

Voltando a equação para verificar a F0 também é necessário uma

frequência específica, pois a frequência é regulada e calibrada pelo inversor de

frequência (CLP) onde foi considerado 20 Hz iniciais sendo que as frequências

a serem calculadas serão de 20,25,30 e 35 Hz conforme o procedimento

definido posteriormente.

A massa (m) da estrutura foi adquirida por meio de uma balança digital

Western sendo que a massa total foi de 75 Kg, para o cálculo será considerado

inicialmente o peso somente da estrutura (P=750N).

Para realização do cálculo da F0, foi utilizada a amplitude de 2,1 mm a

20 Hz, que foi adquirida por meio de um relógio comparador (Figura 23) que

mensura o deslocamento da Base de madeira (plataforma vibratória), para

tanto, é utilizada a equação (7):

F0 = U( √ (k-m.ω2)2 )

Os resultados desta equação são descritos na Tabela 01 abaixo.

Tabela 1: Resultados de F0 conforme variação de Amplitude, Frequência e Aceleração.

F0 (N) U (mm) Frequência (Hz) Aceleração (g)

2466 2,1 20 1,0054601 2,5 25 1,8787433 2,8 30 3,03310851 3 35 4,428

Para realizar o cálculo da frequência natural foi utilizada a equação (4):

ωn = √ k

m

onde a frequência natural do equipamento 11,54 rad/s.

Um estado crítico da estrutura seria se a relação de frequências (r)

atingisse (r=1) necessitando do cálculo desta relação que é dada pela equação

(6):

r = ω

ωn

(7)

(4)

(5)

40

Neste caso, o equipamento possui r 5,44.

O cálculo da aceleração (g) é realizado pela equação (3):

∑ F0 = (Massa) x (Aceleração)

os resultados desta equação são descritos na Tabela 01 acima.

4.5 DESENVOLVIMENTO DO EQUIPAMENTO

Para desenvolver a Esteira Ergométrica Vibratória, foi adaptada uma

esteira ergométrica de uso profissional (Esteira Athletic Advanced) (Figura 09),

com Motor Weg de 1 CV, Placa Weg com voltagem 100/240 V, com a base de

caminha de madeira e Lona (correia) de 40 cm de largura com 140 cm de

comprimento.

Figura 09: Esteira Athletic Advanced

Inicialmente foi realizada a desmontagem (Figura 09) da esteira para

limpeza e verificação de possíveis peças danificadas. Em seguida foi

construída uma estrutura para suspender a base de caminhada devido ao

espaço necessário para adaptação do motovibrador.

(3)

41

A estrutura de suporte da base de caminhada foi construída utilizando

travessas (canaletas) com 8 cm de largura, 98 cm de comprimento e 5 cm de

profundidade (Figura 10). Para fixar estas canaletas nas laterais da estrutura

da esteira foram parafusados coxins onde as canaletas eram fixas em cima dos

mesmos (ver detalhe B na Figura 10).

Figura 10: Base da estrutura da esteira (A). Parte lateral da estrutura com fixação dos coxins (B).

A nova base de caminhada (Figura 11) foi desenvolvida com as mesmas

medidas da original (59 cm de largura, 96 cm de comprimento e 2 cm de

espessura). Entretanto, para ser adaptada na nova peça em suspensão, foram

realizados 3 cortes de 5 cm de comprimento por 5 cm de largura, em ambos os

lados, para o encaixe nas travessas laterais (Figura 12).

A

B

42

Figura 11: Base de caminhada de madeira.

Figura 12: Travessas (calhas) fixadas nas laterais da estrutura da esteira para ostentação da base.

Para melhor sustentação e equilíbrio da base de madeira foram

utilizadas 8 molas (Figura 13) (6 cm de altura, 4 cm de diâmetro interno, 5 cm

de diâmetro externo e 5 voltas de espiras), sendo 4 molas de cada lado,

separadas por distâncias iguais (2 em cada extremidade e as outras a cada

22,5 cm de distância), para não ocorrer o deslizamento das molas, foram

colocadas borrachas cortadas em quadrados de 5 cm2 com 0,5 de espessura

em suas extremidades.

43

Figura 13: Molas (A) colocadas nas travessas laterais com apoio de borracha (B).

Para que a base de madeira vibrasse e a lona da esteira não entrasse

em contato com o motovibrador, foi desenvolvido um suporte para fixação

(Figura 14) do mesmo, sendo instalado logo abaixo da base de madeira (Figura

11), com 80 cm de comprimento, 47,5 cm de largura, 13 cm de altura. Para

adaptação do motovibrador no suporte de fixação foi soldada uma chapa de

ferro de 49 cm de comprimento por 20 cm de largura 0,5 cm de espessura na

posição central das barras laterais (figura 14- A).

B

A

44

Figura 14: Suporte do motovibrador, fixado na base de madeira (vista inferior).

Além disto, foram soldadas mais duas barras perpendiculares as barras

laterais para proporcionarem maior rigidez à estrutura (Figura 14-B).

Para que a vibração fosse diminuída a estrutura da esteira ergométrica,

foram colocados 10 coxins (Figura 15) de 4 cm de diâmetro e rosca em ambos

os lados parafusados nas partes laterais da estrutura da esteira e nas

travessas laterais (Figura 12), sendo 5 de cada lado.

Figura 15: Coxim de amortecimento (A) das vibrações e fixação das travessas.

Na figura 16 pode-se ver a estrutura de suporte montada com os coxins

de amortecimento e a travessa lateral.

A

A

B

45

Figura 16: Travessa lateral (A), Coxim de amortecimento (B) e Estrutura da esteira (C) unidos.

Com finalidade de eliminar vibrações horizontais desnecessárias,

colocamos na esteira vibratória apenas um motovibrador com a inclinação da

esteira (aprox. 30 graus).

O deslocamento da esteira, ocasionado pela vibração transferida para

sua estrutura metálica, foi controlado através de 4 amortecedores de vibração

VIBRA – STOP STANDARD (Figura 17), adaptados em suas extremidades

juntamente com uma haste com rosca para a regulagem da altura em aço.

Figura 17: Amortecedores de vibração VIBRA – STOP STANDARD (A), Haste de regulagem de altura (B).

A

B

A

B

C

46

4.6 AVALIAÇÃO

A avaliação do protótipo foi realizada através da comparação dos

cálculos teóricos com os adquiridos pelos instrumentos de medidas, divididos

da seguinte forma: força g, frequência, mensuração da amplitude, estabilidade

estrutural e resistência do protótipo.

Os testes de força g foram realizados em dois grupos: somente a

vibração da esteira e esteira com vibração. Para todos os grupos foram

utilizados cargas diferentes de 4 participantes, os testes também foram

realizados somente com o peso da estrutura, isto é, só aparelho se

participantes.

Para iniciar a avaliação, inicialmente foi posicionado o participante sobre

a estrutura e após a definição do protocolo (só vibração e vibração com

caminhada) foram realizadas impressões das aquisições do sinal (Figura 18)

através do osciloscópio durante 5 minutos com amostras a cada minuto.

Figura 18: Modelo do sinal adquirido pelo osciloscópio durante dos testes.

No grupo onde os participantes caminhavam com a vibração (Figura 19)

as amostras colidas foram retiradas toda vez que o participante entrasse na

fase de apoio da marcha com o membro inferior dominante.

47

Figura 19: Participante caminhando com vibração da plataforma.

Já no grupo de vibração os participantes permaneciam estáticos com

apoio dos membros inferiores separados a 10 cm de largura segurando com as

mãos na barra de segurança (Figura 20).

48

Figura 20: Participante realizando o teste de vibração.

A velocidade da esteira durante a marcha foi a mesma para todos os

participantes durante a aquisição nos grupos de esteira com vibração,

participante caminhando na esteira e somente a esteira em funcionamento.

Para realizar o teste para verificação da força g e frequência de vibração

foi instalado um sensor de deslocamento (acelerômetro) na base inferior de

caminhada (plataforma) (Figura 21), onde foi configurado para trabalhar em

uma sensibilidade 4 g a 300 mV/g.

49

Figura 21: Acelerômetro MMA7260Q Freescale fixado em baixo da plataforma.

A captação dos sinais do sensor foi realizada com o osciloscópio digital

Tektronix TDS 210 (Figura 22) verificando a força g e a frequência de vibração

da plataforma, de forma tal que à medida que o acelerômetro se deslocasse no

eixo Z gera uma tensão de saída. As frequências utilizadas para a aquisição

dos sinais foram feitas a 20, 25, 30 e 35 Hz, onde foi encontrado o período da

onda pelo osciloscópio e a frequência de vibração da plataforma que era

controlada pelo CLP, juntamente com a força g.

Figura 22: Imagem do osciloscópio digital Tektronix TDS 210.

50

A amplitude de vibração foi encontra colocando um relógio comparador

na superfície da base de madeira da plataforma (Figura 23) e os

deslocamentos foram medidos em frequências diferentes, tais como: 20, 25, 30

e 35 Hz, onde depois que a plataforma de vibração ligada na frequência

desejada e regulada pelo CLP (Figura 24) encostava a base de madeira ao

pino do relógio o mesmo apresentava em forma de movimentação do ponteiro

a amplitude que a plataforma se deslocava.

Figura 23: Relógio comparador colocado na base de madeira.

Figura 24: Inversor de Frequência CFW-08 WEG (CLP).

51

Para execução dos testes de estabilidade estrutural e resistência o

protótipo permaneceu ligado durante 4 séries de 30 minutos com intervalos de

10 minutos, sem participantes durantes estes testes.

Para verificação da variação da força g, estabilidade e resistência do

protótipo foram adquiridas 50 amostras de variação de tensão durante 3

minutos com intervalos de 7 minutos, depois foram retiradas mais 100

amostras durante outros 20 minutos faltantes utilizando a mesma sequência

durante as 4 séries de 30 minutos totalizando 600 amostras.

52

5. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Os resultados descritos a seguir apresentam primeiramente amostras do

sinal adquiridas com vibração e caminhada de um dos participantes dos testes.

Na Figura 25 é apresentada a característica do sinal capturado com

acelerômetro.

Figura 25: Sinal adquirido durante o teste (caminhada juntamente vibração) a 20 Hz.

Conforme a Figura 25 pode-se visualizar a frequência regulada pelo CLP

e também a amplitude de pico a pico do sinal em tensão captado com o

acelerômetro que é convertido em força g, onde a sensibilidade do

acelerômetro é regulada em 4 g por 300 mV.


acelerômetro. Neste caso, verificou-se que ocorre uma mudança na forma de

onda do sinal, igualmente na frequência como tensão de pico a pico, pois

houve um aumento na frequência do CLP.

53

Figura 26: Sinal adquirido durante o teste (caminhada juntamente vibração) a 25 Hz.

A Figura 27 apresenta a característica do sinal capturado com

acelerômetro. A uma frequência de 30 Hz conforme pode-se observar, houve

uma mudança na frequência de oscilação que é a mesma regulada e indicada

no CLP e também houve variação da amplitude de pico a pico do sinal captado

pelo acelerometro

Figura 27: sinal adquirido durante o teste (caminhada juntamente vibração) a 30 Hz.

54


acelerômetro na frequência de 35 Hz.

Figura 28: sinal adquirido durante o teste (caminhada juntamente vibração) a 35 Hz.

Neste caso, o sinal se torna ainda mais nítido em referência à variação

do acelerômetro no eixo Z com um aumento da tensão de saída.

Nas tabelas as seguir são apresentados os resultados referentes a

vibração com caminhada de todos os participantes conforme metodologia.

55

Os sinais adquiridos com o acelerômetro são apresentados na Tabela 2.

Tabela 2: Teste dos participantes (Frequência e Aceleração g).

P 1Frequência (Hz) 20 25 30 35

Vibração (g) 1,40 2,20 3,16 4,34

Desvio padrão 0,00 0,53 0,93 1,80

Vibração e Caminhada (g) 1,58 2,52 3,28 4,54

Desvio padrão 0,80 1,20 0,53 0,26

P 2

Frequência (Hz) 20 25 30 35

Vibração (g) 2,26 3,00 3,20 4,53

Desvio padrão 0,53 0,40 0,53 0,93


Desvio padrão 0,40 1,46 0,40 1,60

P 3


Vibração (g) 2,80 3,68 4,18 4,60

Desvio padrão 0,33 0,73 0,13 2,00


Desvio padrão 0,33 0,93 0,53 1,73

P 4


Vibração (g) 3,24 4,91 5,74 5,78

Desvio padrão 0,53 0,13 0,13 1,73


Desvio padrão 0,33 1,46 0,26 0,80

Nota-se que apesar de não ter ocorrido variação da frequência durante a

execução de cada teste houve variação da força g conforme mudança no peso

do participante.

Também se verificou que o teste da vibração com caminhada houve um

acréscimo da força g referente ao teste somente com vibração em todos os

participantes.

Na frequência de 25 Hz, nota-se uma grande variação na força g entre

os testes de vibração da plataforma e vibração com a caminhada.

Na frequência de 30 Hz verifica-se que o peso de 3 participantes houve

um processo inverso referente para os testes realizados em frequência

menores (20 e 25 Hz), onde a força g obteve uma queda nos testes entre

vibração da plataforma e caminha com a vibração.

56

A frequência de 35 Hz visualiza-se o aumento da força g para todos os

participantes na vibração com caminhada como também na vibração sem

caminhada.

Rittweger et al. (2002) em seu estudo de dor crônica no fundo das

costas (DCFC) utilizaram uma frequência de 18 Hz e uma amplitude de 6 mm.

Percebe-se que mesmo com uma baixa frequência a amplitude trabalhada foi

alta, porém não excedem o limite definido pela norma 2631-5 da International

Safety Organization (ISO, 2005).

Na pesquisa de Torvinen et al. (2002) a frequência de oscilação da

plataforma variou de 25 a 45 Hz com uma aceleração 2 a 8 g, observa-se na

Tabela 2 que o protótipo desenvolvido varia a frequência em de 20 a 35 Hz a

força g obteve uma variação no máximo de 5,90 g, o que atende a norma e

trabalhos da literatura encontrados. Conforme Cardinale et al. (2003) as

frequências utilizadas para o exercício variam de 15 a 44 Hz e os valores da

aceleração de 3,5 a 15 g.

De acordo com Thomsom (1978) quando variamos o peso

consequentemente temos uma variação na aceleração (força g), conforme

equação (2).

A Tabela 3 apresenta a amplitude encontrada por meio do relógio

comparador (Figura 23). Conforme observado, quando varia-se a frequência,

(controlada pelo CLP) também muda-se a amplitude de vibração (U).

Tabela 3: Amplitude da plataforma vibratória (só equipamento).

Frequência Amplitude(Hz) (mm)20 2,125 2,530 2,835 3

A amplitude de vibração e frequência estão relacionadas, pois conforme

as tabelas 2 e 3, quando ocorre uma variação da amplitude, varia-se também a

frequência.

57

Mesmo assim Bogaerts et al. (2006) em sua pesquisa realizada para

verificação de treinamento postural utilizou uma frequência 35 a 45 Hz e

amplitude de 2,5 mm, que compete a amplitude do protótipo desenvolvido

neste projeto.

No estudo de Verschuren et al. (2004) utilizaram frequências de 35 e 45

Hz e amplitude de 1,7 e 2,5 mm. Observa-se que a variação de amplitude e

frequência não é um dado fixo e sim variável, de acordo com os autores de

diversas pesquisas, mas tais valores sempre atendem os limites aceitáveis,

para o uso em seres humanos norma 2631-5 da International Safety

Organization (ISO, 2005).

Já Gilsanz et al. (2006) em sua pesquisa utilizou frequência de 30 Hz,

força 0.3 g e amplitude de 0,5 mm, nota-se que para uma maior amplitude

necessita-se de uma maior força. E conforme a equação (6) demonstra que

variando a amplitude U tem-se uma variação proporcional na força F0.

Na Tabela 04 são descritos os testes de 4 séries de 30 minutos com os

dados de variação da força g sem variação da massa, pois o mesmo foi feito

somente com a estrutura da plataforma.

Tabela 4: Teste funcional da plataforma vibratória.

EsteiraFrequência (Hz) 20 25 30 35Vibração (g) 2,20 3,33 4,66 5,36Desvio padrão 0,93 0,66 0,93 1,20

Conforme os cálculos teórico obtidos na Tabela 01 pode-se notar que as

variações foram pequenas em relação ao valor medido pela acelerômetro.

Comparando com a Tabela 02 a aceleração da gravidade g em 20 Hz

apresentou uma diferença de apenas 0,22, em 25 Hz de 2,27, em 30 Hz de

3,52 e em 35 Hz de 2,20.

Mesmo sem colocação de um participante sobre a plataforma a variação

da força g continua dentro dos limites utilizados nas pesquisas (CARDINALE et

al., 2003).

Também foi verificado que depois de 2 horas em funcionamento o maior

desvio padrão (variando a frequência) foi de 1,20 com um numero de 600

58

amostras, concluindo que tanto como na estrutura da esteira em sua

estabilidade não houveram alterações significativas que inviabilizasse o projeto

e de acordo com os parâmetros, o equipamento atende as recomendações da

norma 2631-5 da International Safety Organization (ISO, 2005).

59

6 CONCLUSÕES

Para a adaptação de uma esteira ergométrica para treinamento dinâmico

a princípio necessita-se de uma mão de obra qualificada para execução.

Não houve variações significativas da frequência e amplitude durante os

testes executados. A composição dos métodos de exercícios, vibração de

corpo inteiro e uma atividade aeróbica como a caminhada pôde ser executada

de forma fácil e segura.

Para o grupo que somente caminhou não houve alteração significativa

na força g, pois os mesmos sempre caminharam com uma velocidade

constante mesmo realizando alteração do peso do participante sobre a

estrutura do protótipo.

Já que o dispositivo possui uma estrutura rígida e estável, com ajuste

dos coxins e molas não houve deslocamentos do aparelho durante a execução,

o que proporciona um treino com segurança.

A execução dos testes de estabilidade e resistência mostrou que o

protótipo teve uma baixa variação da força g em seu desvio padrão e a

amplitude máxima foi de 3 mm, o que se entende que é aceitável e esta dentro

dos limites das pesquisas realizadas e pré estabelecido pela norma que regula

trabalhos com vibração para seres humanos.

Desta pode concluir que o protótipo esteira ergométrica para treinamento

com vibração dinâmica (TVD) é adequado para execução.

60

REFERÊNCIAS

ALVES FILHO, A. Elementos finitos: a base da technologia CAE : análise dinâmica. São Paulo: Érica, 2005

BANKOFF, A.D.P.; PELEGRINOTTI, I.L.; MORAES, A .C.; GALDI, E.H.G.; MOREIRA, Z.W.; MASSARA, G.; RONCONI, P. Analisis poddometrico de los atletas de levantamiento de peso mediante la técnica vídeo-podometrica. Congresso científico olímpico, Málaga, Espanha, v.1, n.208, p.18, 1992.

BARELA, J. A. Estratégias de controle em movimentos complexos: ciclo percepção-ação no controle postural. Revista paulista de Educação Física. supl. 3, 79-88, 2000.

BASSEY EJ; LITTLEWOOD JJ; TAYLOR IJ. Relations between compressive axial forces in an instrumented massive femoral implant, around reaction forces, and intenrated electromyonraphs from vastus lateralis durinn various ’osteonenic ’ exercises. J Biomech, v.30, p.213–223, 1997.

BERLIN AGING STUDY (1996). Disponível em: http://www.baseberlin.mpg.de/Introduction.html, acesso em 26/08/2009.

BOGAERTS A; VERSCHUEREN S; DELECLUSE C; CLAESSENS L A; BOONEN S. Effects of whole body vibration training on postural control in older individuals: A 1 year randomized controlled trial. Gait & Posture, v.26, p.309–316, 2007.

BOSCO C; CARDINALE M; COLLI R; TIHANYI J; VON DUVILLARD SP; VIRU A. The influence of whole body vibration on jumping ability. Biol. Sport, v.15, p.157–164, 1998.

BOSCO C; CARDINALE M; TSARPELA O. The influence of vibration on arm flexors mechanical power and EMG activity of biceps brachii. Eur. J. Appl. Physiol, v.79, p.306–311, 1999a.

BOSCO C; IACOVELLI M; TSARPELA O; CARDINALE; BONIFAZI M; TIHANYI J; VIRU M; DE LORENZO A; VIRU A. Hormonal responses to whole body vibrations in man. Eur. J. Appl. Physiol, v.81, p.449–454, 2000a.BOSCO, C.; COLLI, R.; BONOMI, R.; VON DUVILLARD, S. P. Y VIRU, A. Monitoring strength training: neuromuscular and hormonal profile. Med Sci sport Exerc v.32, n.1, p.202-208, 2000b.

61

CADORE EL; BRETANO, MICHEL ARIAS; KRUEL; MARTINS LF. Efeitos da Atividade Física na Densidade Mineral Óssea e na Remodelação do Tecido Ósseo. Revista Brasileira de Medicina do Esporte, v.11, n.9, 2005.

CARDINALE M; BOSCO C. The use of vibration as an exercise intervention. Exerc. Sport Sci. Rev, v. 31, n. 1, p. 3–7, 2003.

CARDINALE, M. Y LIM, J. The Acute effects of two different whole body vibration frequencies on vertical jump performance, Med Sport v.56, p.287-292, 2003.

CINGOLANI, H. E.; HOUSSAY, A. B.; HOUSSAY, B. A.. Fisiologia humana de Houssay. 7. ed., atual. e ampl. Porto Alegre: Artmed, 2004.

CONROY BB; EARLE RW. Bone, muscle, and connective tissue adaptation to physical activity. IN:Baechle, TR. Essentials of Strenght Training and Conditioning. Illinois, Human Kinetics, 1994.

DELECLUSE C; ROELANTS M; VERSCHUEREN I. Strength increase after whole- ody vibration compared with resistance training. Medici iports Exerc, v.35, p.1033–1041, 2003.

DEN HARTOG, JACOB P. Vibrações nos sistemas mecânicos São Paulo : Edusp, 1972.

DOUGLAS, C. R. Tratado de Fisiologia aplicada a saúde. 5. ed. São Paulo: Robe, 2002.

DUCHATEAU J; ENOKA RM. Neural adaptations with chronic activitypatterns in able-bodied humans. Am. J. Phys. Med. Rehab, v. 81, in press, 2002.

EDINGTON DV; EDGERTON EtV R. The Biology of Physical Ativity., Boston, Hoghton-Mifflin, 1976.

ENOKA, R. M. Bases neuromecânicas da cinesiologia. 2. ed., São Paulo: Manole, 2000.

62

FONSECA, M. C. R. FERREIRA, A. M. HUSSEIN, A. M. Sistema sensório-motor articular: revisão da literatura. FISIOTERAPIA E PESQUISA. v.14 n. 3, p.82-90, 2007.

FROST HM. Ikeletal structural adaptations to mechanical usane (iATMU): 1. Redeininn Wolff’s law: The bone modelinn problem. Anat Rec. v.226,p.403–413, 1990.

GANONG, W. F. Fisiologia Médica. Rio de Janeiro: Prentice-Hall do Brasil, 1998.

GILSANZ, V. WREN AL, T. SANCHEZ, M. DOREY, F. JUDEX, S. RUBIN, C. Low-Level, High-Frequency Mechanical Signals Enhance Musculoskeletal Development of Young Women With Low BMD. Journal of Bone and Mineral Research. v.21, n.9, 2006.

GROOTHAUSEN J; IIEMER H; KEMPER HCG; TWISK J; WELTEN DC. Influence of peak strain on lumbar bone mineral density: An analysis of 15-year physical activity in younn males and females. Pediatr Exerc Sci, v.9, p.159 –173, 1997.

GUYTON A, HALL J. Tratado de Fisiologia Médica: Sensações somáticas I: organização geral; os sentidos do tato e da posição. 10 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. p 504-15: 2002.

HAGBARTH KE; EKLUND G. Motor effects of vibratory stimuli in man. En: Granit R. (ed) Muscular Afferent and Motor Control. Stock-holm: Almqvist and Wiksell, p.177-86, 1965.

HAGBARTH KE; EKLUND G. Tonic vibration reflexes (TVR) in spasticity. Brain Res, v.2, p.201–3, 1966.

ISO Report 2631-5: Mechanical Vibration and Shock - Evaluation of Human Exposure to Whole Body Vibration, 2005.

KALLINEN M; MARKKU A. A. Physical activity and sports injuries. An overview of common sports injuries in the elderly. Med Sports, v.20, p.41–52, 1995.

KANDEL, E.R.; SCHWARTZ, J. H.; JESSELL, T.M. (Ed.) Princípios da neurociência. 4. ed. Barueri: Manole, 2003.

63

KOSSEV A; SIGGELKOW S; KAPELS H; DENGLER R; ROLLNIK JD. Crossed effects of muscle vibration on motor-evoked potentials. Clin Neurophysiol, v.112 p.453-6, 2001.

LEPHART SM. Como restabelecer o controle neuromuscular. In: Prentice WE, editor. Técnicas de reabilitação em medicina esportiva. 3a ed. Barueri: Manole; p.88-106, 2002.

LUNDY-EKMAN L. Neurociência: fundamentos para a reabilitação. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan p.69-86, 2000.

MACHADO, Angelo. Neuroanatomia funcional. 2. ed. São Paulo: Atheneu, 1993-2007.

MATSUDO SMM; MATSUDO VKR. Osteoporose e atividade física. Revista Brasileira de Ciências do Movimento, v.5, n.3, p.33-60, 1991.

MCDONAGH MJN; DAVIES CTM. The effects of two forms of isometric training on the mechanical properties of the triceps surae in man. Eur. J. Appl. Physiol, v.52, p.139-155, 1985.

MILNER-BROWN H. S., STEIN R. B. & LEE R. G. Synchronization of human motor units: possible roles of exercise and supraspinal reeexes. Electroenceph Clin Neurophys, 38, 245±254; 1975.

NAZAROV V; SPIVAK G. Development of athlete’s strength abilities by means of biomechanical stimulation method. Theor Pract Phys Cul, v.12, p.445-50, 1985.

NISHIHIRA Y; IWASAKI T; HATTA A; WASAKA T; KANEDA T; KUROIWA K; AKIYAMA S; KIDA T; RYOL KS. Effect of whole body vibration stimulus and voluntary contraction on motoneuron pool.Jp Society Exercise and Sport Physiology. v.8, p.83-6, 2002.

PARADISIS G; ZACHAROGIANNIS E. Effects of whole-body vibration training on sprint running kinematics and explosive strength performance. Journal of Sports Science and Medicine 6, 44-49; 2007.

64

PECCIN MS, PIRES L. Reeducação sensoriomotora. In: Cohen M, Abdalla RJ, editores. Lesões no esporte: diagnóstico, prevenção e tratamento. Rio de Janeiro: Revinter. p.405-8; 2003.

RIEMANN BL, LEPHART SM. The sensoriomotor system, part I: the physiologic basis of functional joint stability. J Athl Train.v.37, p.71-9, 2002.

RITTWEGER J; EHRIG J; JUST K; et al. Oxygen-uptake in whole-body vibration exercise: Influence of vibration frequency, amplitude, and external load. Int J Sports Med (in press), 2002.

RITTWEGER J; MUTSCHELKNAUSS M; FELSENBERG D. Acute changes in neuromuscular excitability after exhaustive whole body vibration exercise as compared to exhaustion by squatting exercise. Clin Physiol Funct Imaging, v.23, p.81-6, 2003.

ROMAIGUERE P; VEDEL JP; PAGNI S. Effects of tonic vibration reflex on motor unit recruitment in human wrist extensor muscles. Brain Res, v. 602, p.32-40,1993.

RUBIN C; TURNER AI; MALLINCKRODT C; JEROME C; MCLEOD K; BAIN I. Mechanical strain, induced noninvasively in the high frequency domain, is anabolic to cancellers bone, but not cortical bone. Bone, v.30, p.445– 452, 2002.

RUBIN C; TURNER AI; MULLER R; MITTRA E; MCLEOD K; LIN W; QIN YX. Quantity and quality of trabecular bone in the femur are enhanced by a stronnly anabolic, noninvasive mechanical intervention. J Bone Miner Res, v.17, p.349–357, 2002.

RUNGE M; REHFELD G; RESNIECK E. Treino e exercício de equilíbrio em pacientes geriátricos. J Musculoskel Interact, v.1, p.54-58, 2000.

SCIDCL H. Myoelectrical reactions to ultra-low frequency and low-frequency whole body vibration. Eur J Appl Physiol; 57:558—562; 1988.

SEROUSSI RE; WILDER DG; POPE MH. Trunk muscle electromyography and whole-body vibration. J Biomech, v.22, p.219 –29, 1989.

65

SMITH EL. Exercise in the elderly to prolong and improve the quality of life. In: Skinner; et al. Future directions in exercise and sport science research. Human Kinetics Books: Champaign, Illinois, 1989.

SHUMWAY-COOK, A.; WOOLLACOTT, M. H. Controle motor: teoria e aplicações práticas. 2. ed. São Paulo: Manole, 2003.

TANAKA IM; LI J; DUNCAN RL; YOKOTA H; BURR DB; TURNER CH. Effects of broad frequency vibration on cultured osteoblasts. J Biomech, v.36, p.73–80, 2003.

THOMSON, W. T. Teoria da vibração com aplicações. Rio de Janeiro, Interciêcia,1978.

TORVINEN S; KANNU P; SIEVANEN H; JARVINEN TA; PASANEN M; KONTULAINEN S; et al. Effect of a vibration exposure on muscular performance and body balance. Randomized cross-over study. Clin Physiol Funct Imaging, v.22, p.145–52, 2002a.

TORVINEN, S.; SIEVÄNEN, H.; JÄRVINEN, T. A. H.; PASANEN, M.; KONTULAINEN, S. Y KANNUS, P.. Effect of 4-min vertical whole vibration reflex on muscle performance and body balance: A randomized cross-over study. Int J Sport Med v.23, p.374-379, 2002b.

TORVINEN I; KANNUS P; SIEVANEN H; JARVINEN TA; PASANEN M; KONTULAINEN I; NENONEN A; JARVINEN TL; PAAKKALA T; JARVINEN M; VUORI I. Effect of 8- onth vertical whole body vibration on bone, muscle performance, and body balance: A randomized controlled study. J Bone Miner Res, v.18, p.876 – 884, 2003.

VERSCHUEREN SM; ROELANTS M; DELECLUSE C; SWINNEN S; VANDERSCHUEREN D; BOONEN S. Effect of 6-month whole body vibration training on hip density, muscle strength, and postural control in postmenopausal women: a randomized controlled pilot study. J Bone Miner Res; v.19 p.352–9; 2004.

VOIGHT M, COOK G. Controle neuromuscular deficiente: treinamento dereativação neuromuscular. In: Prentice WE, Voight ML. Técnicas emreabilitação musculoesqulelética. Porto Alegre: Artmed. p.91-118, 2003.

66

WAKELING JM; NIGG BM; ROZITIS AI. Muscle activity in the lower extremity damps the soft-tissue vibrations which occur in response to pulsed and continuous vibrations. J Appl Physiol, v.93, p.1093-103, 2002.

WOLFF J .The law of bone remodelinn. In: Maquet P, Furlonn R (eds.) Bone Remodelinn. iprinner Verlan, Berlin, Germany, 1986.

ZERBINI CAF.Osteoporose-Uma revisão. Rev Bras Clín Terap, v.24, n.(1), p.22-6, 1998.

ZIENKIEWICZ, O. C; TAYLOR, R. L. The finite element method. 5th ed. Oxford: Butterworth-Heinemann, 2000.

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