ABSTRACT
ABSTRACT Introduction: Muscle activity in the pedal stroke movement on a cycle ergometer can be measured by surface electromyography, as an effective and improved method for studying muscle action and objectively determining the different action potentials of the muscles involved in specific movements. Heart rate behavior is an important factor during exercise with load. Objective: To identify heart rate behavior and pattern of muscle activity of the rectus femoris and vastus medialis in healthy subjects in the pedaling dynamic at different loads, submaximal test, on an instrumented cycle ergometer. Methods: 20 healthy adults were evaluated. Heart rate measurement was performed, together with electromyographic analysis, in the time domain, of the rectus femoris and vastus medialis muscles during incremental exercise of the lower limbs on the cycle ergometer. Results: Heart rate behavior presented significant difference for p≥0.05 in relation to increased loads. The EMG signal intensity from the vastus medialis muscle (normalized RMS value) in each quadrant of the pedaling cycle showed significant difference for p≥0.05 in relation to quadrants I, II and IV and significant difference for p≥0.05 in relation to quadrants III and IV. In the rectus femoris (RF) muscle, there was significant difference for p≥0.05 in relation to quadrants I, II and IV and significant difference for p≥0.05 in relation to quadrants I, II and III. Conclusion: An increase in heart rate proportional to the increase in load was observed, as well as an increase in the amplitude of the electromyographic signal proportional to the increase in load. It was possible to identify the pattern of muscle activation in the studied quadrants during pedal stroke movements, independent of load. Level of evidence III; Study of non-consecutive patients; without uniform application of the "gold" standard reference.
RESUMO Introdução: A atividade muscular no gesto motor da pedalada no cicloergômetro pode ser mensurada por meio da eletromiografia de superfície. A eletromiografia de superfície tem sido um método efetivo e aprimorado para estudar a ação muscular, determinando com objetividade os diferentes potenciais de ação dos músculos empenhados em movimentos específicos. O comportamento da frequência cardíaca tem relação importante durante o exercício com carga. Objetivo: Identificar o comportamento da frequência cardíaca e o padrão da atividade muscular do reto femoral e vasto medial em indivíduos saudáveis na dinâmica da pedalada em diferentes cargas, teste submáximo, no cicloergômetro instrumentado. Métodos: Foram avaliados 20 adultos saudáveis, realizando-se a mensuração da frequência cardíaca e a análise eletromiográfica no domínio do tempo dos músculos reto femoral e vasto medial durante o exercício incremental dos membros inferiores em cicloergômetro. Resultados: O comportamento da frequência cardíaca apresentou diferença significante para p ≥ 0,05 com relação ao incremento das cargas. A intensidade do sinal EMG do músculo vasto medial (valor RMS normalizado) em cada quadrante do ciclo da pedalada mostrou diferença significativa para p ≥ 0,05 com relação aos quadrantes I, II e IV e diferença significativa para p ≥ 0,05 com relação aos quadrantes III e IV. No músculo reto femoral (RF) verificou-se diferença significativa para p ≥ 0,05 com relação aos quadrantes I, II e IV e diferença significativa para p ≥ 0,05 com relação aos quadrantes I, II e III. Conclusão: Constatou-se aumento da frequência cardíaca proporcional ao incremento das diferentes cargas e também se evidenciou um aumento na amplitude do sinal eletromiográfico proporcional ao incremento da carga. Foi possível identificar o padrão da ativação dos músculos com relação ao ciclo da pedalada nos quadrantes estudados, independentemente do nível da carga. Nível de evidência III; Estudo de pacientes não consecutivos; sem padrão de referência "ouro" aplicado uniformemente.
RESUMEN Introducción: La actividad muscular en el gesto motor de la pedaleada en el cicloergómetro se puede medir por medio de la electromiografía de superficie. La electromiografía de superficie ha sido un método efectivo y mejorado para estudiar la acción muscular, determinando con objetividad los diferentes potenciales de acción de los músculos empeñados en movimientos específicos. El comportamiento de la frecuencia cardíaca tiene relación importante durante el ejercicio con carga. Objetivo: Identificar el comportamiento de la frecuencia cardíaca y el patrón de la actividad muscular del recto femoral y vasto medial en individuos en la dinámica de la pedaleada en el cicloergómetro instrumentado. Métodos: Se evaluaron 20 adultos saludables, realizándose la medición de la frecuencia cardíaca y el análisis electromiográfico en el dominio del tiempo de los músculos recto femoral y vasto medial durante el ejercicio incremental de los miembros inferiores en cicloergómetro. Resultados: El comportamiento de la frecuencia cardíaca presentó una diferencia significativa para p ≥ 0,05 con relación al incremento de las cargas. La intensidad de la señal EMG del músculo vasto medial (valor RMS normalizado) en cada cuadrante del ciclo de la pedaleada mostró diferencia significativa para p ≥ 0,05 con relación a los cuadrantes I, II y IV y diferencia significativa para p ≥ 0,05 con relación a los cuadrantes III y IV. En el músculo recto femoral (RF) se verificó diferencia significativa para p ≥ 0,05 con relación a los cuadrantes I, II y IV, y diferencia significativa para p ≥ 0,05 con relación a los cuadrantes I, II y III. Conclusión: Se constató aumento de la frecuencia cardíaca proporcional al incremento de las diferentes cargas y también se evidenció un aumento en la amplitud de la señal electromiográfica proporcional al incremento de la carga. Fue posible identificar el patrón de la activación de los músculos con relación al ciclo de la pedaleada en los cuadrantes estudiados, independientemente del nivel de la carga. Nivel de evidencia III; Estudio de pacientes no consecutivos; sin patrón de referencia "oro" aplicado uniformemente.
ABSTRACT
ABSTRACT Introduction: Postural control is a determining factor for functional performance and motor skills during sports activities. Objective: The objective of this study was to investigate postural control during the controlled soccer ball kicking task through a biomechanical analysis system. Methods: The sample consisted of 11 professional male athletes recruited using convenience sampling, with a mean age of 22 years. The athletes performed twenty-five precision kicks at a target, with the ball in vertical motion released by means of a hand-held device synchronized with the computed biomechanical measurements. Marking of the lower limb segments involved in the kick and the ball were analyzed by accelerometry, while postural control measures were quantified by a force platform in three axes of movement. The support leg was investigated in single leg stance during all tests on the force platform. The main variables of postural control calculated by stabilographic analysis and computed during the 25 kicks were: center of pressure (COP) displacement area, velocity and frequency of COP oscillation in the anteroposterior and mediolateral directions. The mean was used for final analysis to determine the differences in the three phases: pre-kick, kick, and post-kick. Results: The results revealed significant differences (p <0.01) between the three phases, with the kick phase presenting higher values of postural COP oscillations than the other phases. The COP area and oscillation velocity were the variables with greatest sensitivity to changes in the kick phase, obtaining an effect size of d = 14 and d = 12, respectively. In clinical terms, the increase in COP values reached 557% between the pre-kick and kick phases; this difference was reduced to 241% when compared to post-kick (i.e., difference between kick and post-kick was 316%). Conclusion . These results have important implications for the perception of postural control responses during soccer ball kicks and consequently, for injury prevention when motor and sensory deficits are diagnosed in soccer players. Level of Evidence III; Study of nonconsecutive patients; without consistently applied reference ''gold'' standard.
RESUMO Introdução: O controle postural é um fator determinante para execução de gestos funcionais e desempenho motor durante as atividades esportivas. Objetivo: O objetivo deste estudo foi de investigar o controle postural durante a tarefa controlada do chute futebolístico por meio de um sistema de análise biomecânica. Métodos: A amostra foi constituída por 11 atletas profissionais do sexo masculino, recrutados por amostragem por conveniência, com média de idade de 22 anos. Os atletas realizaram vinte e cinco chutes de precisão em direção ao alvo, com a bola em movimento vertical lançada por meio de um dispositivo manual sincronizado com as medidas biomecânicas computadas. A marcação dos segmentos de membro inferior envolvidos no chute e a bola foram analisadas por meio da acelerometria, enquanto as medidas de controle postural foram quantificadas por meio de uma plataforma de força em três eixos do movimento. A perna de apoio foi investigada em apoio unipodal durante todos os testes sobre a plataforma de força. As principais variáveis de controle postural calculadas por uma análise estabilográfica e computadas durante os 25 chutes foram área de deslocamento do centro de pressão (COP), velocidade e frequência de oscilação do COP na direção anteroposterior e médio-lateral. A média foi utilizada para análise final para determinar as diferenças nas três fases: pré-chute, chute e pós-chute. Resultados: Os resultados revelaram diferenças significantes (p < 0,01) entre as três fases, sendo que a fase do chute apresentou valores maiores de oscilações posturais do COP do que as demais fases. A área e a velocidade de oscilação do COP foram as variáveis com maior sensibilidade às mudanças na fase do chute, obtendo magnitude de efeito em d = 14 e d = 12, respectivamente. Clinicamente, o aumento foi de 557% entre as fases pré-chute e chute; essa diferença foi reduzida para 241% na comparação com o pós-chute (ou seja, a diferença entre chute e pós-chute foi de 316%). Conclusões: Esses resultados têm implicações importantes para o reconhecimento das respostas de controle postural durante o chute futebolístico e, consequentemente, para prevenção de lesões quando déficits sensório-motores são diagnosticados em atletas de futebol. Nível de Evidência III; Estudo de pacientes não consecutivos; sem padrão de referência "ouro" aplicado uniformemente.
RESUMEN Introducción . El control postural es un factor determinante para la ejecución de gestos funcionales y desempeño motor durante las actividades deportivas. Objetivo: El objetivo de este estudio fue investigar el control postural durante la tarea controlada del tiro futbolístico por medio de un sistema de análisis biomecánico. Métodos: La muestra fue constituida por 11 atletas profesionales del sexo masculino reclutados por muestreo por conveniencia y con promedio de edad de 22 años. Los atletas realizaron veinticinco disparos de precisión en dirección al objetivo, con la pelota en movimiento vertical lanzada por medio de un dispositivo manual sincronizado con las medidas biomecánicas computadas. La marcación de los segmentos de la extremidad inferior involucrados en el tiro y la pelota fueron analizadas mediante acelerometría, mientras que las medidas de control postural fueron cuantificadas por medio de una plataforma de fuerza en tres ejes del movimiento. La pierna de apoyo fue investigada en apoyo unipodal durante todas las pruebas sobre la plataforma de fuerza. Las principales variables de control postural calculadas por un análisis estabilográfico y computadas durante los 25 disparos fueron área de desplazamiento del centro de presión (COP), velocidad y frecuencia de oscilación del COP en la dirección anteroposterior y medio-lateral. El promedio fue utilizado para análisis final para determinar las diferencias en las tres fases: pre-disparo, disparo, y post-disparo. Resultados: Los resultados revelaron diferencias significativas (p < 0,01) entre las tres fases, siendo que la fase del disparo presentó valores mayores de oscilaciones posturales del COP que las demás fases. El área y la velocidad de oscilación del COP fueron las variables con mayor sensibilidad a los cambios en la fase del disparo, obteniendo magnitud de efecto en d = 14 y d = 12, respectivamente. Clínicamente, el aumento fue del 557% entre las fases pre-disparo y disparo; esta diferencia se redujo al 241% en comparación con la fase post-disparo (es decir, la diferencia entre disparo y post-disparo fue de 316%). Conclusiones: Estos resultados tienen implicaciones importantes para el reconocimiento de las respuestas de control postural durante el tiro futbolístico y consecuentemente, para prevención de lesiones cuando se diagnostica déficit sensorio-motor en atletas de fútbol. Nivel de Evidencia III; Estudio de pacientes no consecutivos; sin patrón de referencia "oro" aplicado uniformemente.