Avaliação do desempenho de ciclistas em exercício isocinético com produção de fadiga : instrumentação, biomecânica e eletromiografia

Abstract

Neste trabalho desenvolveu-se instrumentação dedicada para digitalização e tratamento de sinais biomecânicos e biológicos durante a atividade do ciclismo. Estudaram-se o comportamento mioelétrico e biomecânico durante atividades de contrações cíclicas em exercícios isocinéticos com produção de fadiga. Foram propostos protocolos experimentais e metodologias objetivas para análise do desempenho destes ciclistas, baseando-se nos sinais eletromiográficos e biomecânicos coletados dos mesmos. Na avaliação de desempenho do ciclista, com respeito à técnica particular de pedalar, foi proposta uma metodologia que infere o esforço realizado em prol da geração de torque efetivo em relação ao esforço total despendido durante o exercício. Realizou-se, então, uma análise do comportamento mioelétrico do vasto lateral da perna esquerda de cada ciclista, a partir do processamento e da análise de seu sinal eletromiográfico coletado. Nesta análise foram computados parâmetros descritores da fadiga a partir de segmentos específicos dos sinais de eletromiografia. Seis ciclistas voluntários participaram das coletas, utilizando o mesmo cicloergômetro, as mesmas sapatilhas e eletrodos para a coleta do sinal eletromiográfico. Não foi observada, a princípio, nenhuma relação direta entre a dinâmica da fadiga e o comportamento do desempenho biomecânico ao longo da fase isocinética do exercício. Constituem-se contribuições principais deste trabalho: a definição de um critério objetivo para avaliação de desempenho com instrumentação dedicada; a implementação de um conjunto de técnicas associadas de processamento e condicionamento do sinal eletromiográfico para o cálculo dos descritores e uma análise conjunta dos sinais biomecânicos e eletromiográficos para a verificação da existência de relações diretas entre fadiga e desempenho biomecânico, podendo esta ideia ser estendida a outras modalidades esportivas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT

In this work, dedicated instrumentation for digitizing and biologic and biomechanical signal processing during cycling activities was developed. The myoelectric and biomechanical behaviors during cyclic contractions activities in isokinetic exercises with fatigue production were studied. Experimental protocols and objective methodologies for these cyclists’ performance analysis were proposed, based on the electromyographic and biomechanical signals collected from them. For the cyclist’s performance evaluation, regarding the particular pedaling technique, a methodology that infers the effort made in order to generate effective torque in relation to the total effort made during the exercise was proposed. An analysis of the myoelectric behavior of the left leg’s vastus lateralis of each cyclist was done, from the processing and analysis of their collected electromyographic signal. In such analysis, fatigue descriptor parameters were computed, based on specific segments of the electromyographic signals. Six volunteer cyclists participated in the data acquisition, using the same cycle ergometer, the same shoes and electrodes for the electromyographic signal collection. At first, no direct relationship between the fatigue dynamics and the biomechanical performance behavior during the exercise’s isokinetic phase was observed. This work’s main contributions are: the definition of an objective criterion for performance evaluation with dedicated instrumentation; the implementation of a set of associated electromyographic signal processing and conditioning techniques in order to compute the descriptors, and a joint analysis of the biomechanical and electromyographic signals to verify the existence of direct relationships between fatigue and biomechanical performance, with the possibility to extend this idea to other sport modalities.