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ESTUDO ELETROMIOGRÁFICO E DA PERCEPÇÃO SUBJETIVA DO
ESFORÇO EM EXERCÍCIOS DE EXTENSÃO DO QUADRIL
Vicente Pinheiro Lima1,2, Roger T. G. de Melo1, Cláudio G. Peixoto1, Luís Alberto Baptista2,3,
Eliane Fátima Manfio1
1
Laboratório de Biomecânica - Universidade Estácio de Sá - Campus Taquara - Rio de Janeiro
2
Mestrado em Ciência da Motricidade Humana - Universidade Castelo Branco – UCB- RJ
3
Universidade do Estado do Rio de Janeiro – UERJ - RJ
Resumo: Os objetivos deste estudo foram analisar o nível de atividade dos músculos glúteo máximo (GM), bíceps
femoral cabeça longa (BFCL), reto femoral (RF) e vasto medial (VM) e analisar a percepção subjetiva de esforço entre
os músculos extensores do quadril em três diferentes formas de execução do exercício de extensão do quadril (com
joelho em extensão (JE); com joelho em flexão (JF); com o joelho e quadril em extensão (JQE)). Foram avaliados 11
sujeitos do gênero feminino sem lesões neuro-musculoesqueléticas e com experiência na realização dos exercícios
propostos. Os dados foram adquiridos através da eletromiografia de superfície (1980 Hz) e da escala de Borg. Os dados
eletromiográficos mostram atividade mais elevada do BFCL em todos os exercícios analisados e a maior atividade do
glúteo máximo ocorreu no exercício JQE. A percepção subjetiva de esforço foi maior para os músculos posteriores da
coxa nos exercícios JF e JE, e para o GM no JQE.
Palavras Chave: Eletromiografia, Percepção subjetiva de esforço, Exercícios de extensão do quadril.
Abstract: The purpose of this study were to analyze the levels of activation of the gluteus maximus, biceps femoris,
rectus femoris and vastus medialis muscles and to analyze the subjective perception of strength between hip extensor
muscles in three different forms of execution of the hip extension exercise (with knee extension (KE); with knee flexion
(KF), with knee and hip extension (KHE)). Eleven experienced females without neuro-muscleskeletal injuries served as
subjects. Data were acquired using surface electromyographic (1980 Hz) and Borg's scale. The electromyographic data
show higher activity of the biceps femoris in all the analyzed exercises and the biggest activity of the gluteus maximus
occurred in KHE exercise. The subjective perception of strength was bigger for the posterior thigh muscles in KF and
KE exercise, and for gluteus maximus in the KHE.
Keywords: electromyographic, Subjective perception of strength, Hip extension exercise.
INTRODUÇÃO
modalidades, que cada vez mais se tornam
exigentes.
As atividades em academia ganharam
Logo, o conhecimento dos exercícios
inúmeros adeptos nos últimos anos, dentre as
utilizados nos treinamentos, com base nos
várias opções de atividade, temos a musculação e
princípios biomecânicos, como no caso da
a ginástica localizada que possuem grande número
eletromiografia (EMG), que tem a capacidade
de praticantes [1].
obter o registro da atividade muscular quando em
Através
exercícios
contração [2], como nos exercícios abdominais e
localizados e de condicionamento cardiovascular,
de agachamento, contribuem para esclarecer
busca-se a melhoria da qualidade de vida e
questionamentos
estética, entre outros. No caso específico da
musculares nos exercícios propostos no dia-a-dia,
musculação
os
das academias [3, 4, 5], ou para tratamentos
exercícios físicos são importantes para que sejam
fisioterapêuticos [6, 7, 8]. Os estudos de EMG são
atingidos os objetivos dos praticantes dessas
abrangentes e podem envolver inúmeras situações
e
da
da
prescrição
ginástica
de
localizada,
sobre
as
participações
do conhecimento biomecânico, como a proposta
1699
de correlacionar força com a atividade elétrica do
músculos, glúteo máximo, bíceps femoral cabeça
músculo [9].
longa, reto femoral e vasto medial e analisar a
Os sinais biológicos captados pela EMG
podem
sofrer
diferentes
tratamentos,
percepção subjetiva de esforço entre os músculos
como
extensores do quadril em três diferentes formas de
temporal [10], pelo valor RMS (Root-Mean-
execução do exercício de extensão do quadril.
Square) extraído a partir da amplitude do sinal
[11] entre
MATERIAIS E MÉTODOS
outros, ou pela freqüência. A
normalização do sinal eletromiográfico se faz
necessário para assegurar a qualidade do mesmo.
Participaram destes estudo 11 sujeitos do
Para estudos dinâmicos, alguns autores [12,13]
gênero feminino, com média de idade de 32,27 (±
sugerem a normalização pelo pico ou pela média
8,75) anos, massa corporal de 60,55 (± 6,86) kg e
do sinal eletromiográfico.
estatura de 1,62 (± 0,05) m, sem lesões neuro-
O isolamento elétrico é outro cuidado no
musculoesqueléticas. O tempo de prática dos
caso das aquisições de sinais eletromiográficos, as
exercícios propostos para estudo foi superior a
interferências nas ondas elétricas, atividade de
quatro meses, com freqüência semanal mínima de
outros músculos, fatores mecânicos e o uso de
duas sessões de treinamento em aulas de ginástica
artefatos de estimulação devem ser controlados,
e ou musculação. O percentual de gordura
minimizando os ruídos que podem interferir na
corporal dos participantes encontrava-se dentro do
qualidade do sinal, tanto em movimento como em
considerado normal para mulheres pelo protocolo
repouso [14].
de Jackson e Pollock [19]. Todos os participantes
Além
da
quantificação
da
atividade
assinaram o termo de consentimento, conforme
muscular durante a execução do movimento torna-
normas do comitê de ética.
se importante qualificar os níveis de percepção
Para mensuração das variáveis referentes
subjetiva, como é feito através da escala de Borg,
à atividade elétrica da musculatura foi utilizado
para a dor e o esforço percebido [15], auxiliando
um
assim na prática das avaliações e prescrições de
System (Mega Eletronics Ltd), bipolar, com 8
treinamento e tratamento [16]. Considerando
canais, com frequência de 1980 Hz, controlado
como percepção, à capacidade humana de associar
através
as informações sensoriais à memória e a cognição,
Performance
de modo a formar conceitos sobre o mundo e
utilizados eletrodos passivos da marca Meditrace,
sobre o próprio indivíduo e orientar assim o
com 10 mm de diâmetro, os quais foram
comportamento [17]. Desta forma podemos
colocados no ponto médio dos ventres musculares
compreender que estimular a percepção no
do glúteo máximo (GL), bíceps femoral cabeça
treinamento e tratamento, é importante, uma vez
longa (BFCL), vasto medial (VM) e reto femoral
que os ganhos iniciais de força possuem como
(RF). À distância entre os eletrodos para captação
condição básica às adaptações neurais [18].
do sinal foi de 20mm, colocados na disposição das
Pelo exposto, o presente estudo teve como
objetivo
analisar
a
atividade
elétrica
eletromiografo
do
sistema
1700
PEAK
Technologies,
fibras musculares.
dos
modelo
MESPEC
MOTUS
EUA).
4000
(Peak
Foram
Para a avaliação da percepção subjetiva de
primeira e última repetição, em função da
esforço foi utilizada a escala de Borg [15], onde
variabilidade na execução do exercício.
os sujeitos foram questionados no final realização
A analise eststística dos dados foi realizada
de cada exercício (coleta do EMG) sobre a
através do teste Kolmogorov-Smirnov, para
percepção subjetiva do esforço, entre o glúteo
verificar distribuição normal dos dados, ANOVA
máximo e músculos posteriores de coxa. Adotou-
one-way, com o teste post-hoc de Tukey, para
se a escala zero para a realização sem esforço e
comparar os três diferentes exercícios, e teste t,
escala 10 para o esforço máximo.
para
verificada
a
existência
de
diferenças
Os exercícios de extensão do quadril em 4
significativas para o percentual de ativação
apoios propostas para este estudo, foram: a) em 4
somente dos músculos extensores do quadril (GM
apoios no solo, realizando o movimento de
e BFCL) em cada exercício. O nível de
extensão do quadril e extensão do joelho,
significância utilizado foi de 0,05. A comparação
simultaneamente (JE); b) em 4 apoios no solo,
(ANOVA) entre os três exercícios, foi realizada
realizando o movimento de extensão do quadril,
nos valores de RMS de cada músculo. Para
mantendo a posição de flexão do joelho em 90°
apresentação dos resultados, a média dos valores
(JF); c) em 4 apoios sobre um banco, realizando o
de RMS de cada músculo foi expressa como o
movimento de extensão do quadril, mantendo o
percentual de ativação para o total da atividade
joelho extensão (JQE).
elétrica de todos os 4 músculos testados, em cada
Para a determinação da sobrecarga utilizada
exercício [5]. Os programas de análise de sinais
no estudo foram realizados testes de dez
foram implementados com o aplicativo Matlab 6.5
repetições máximas (10RM), conforme protocolo
(The Mathworks, EUA) e os testes estatísticos
estabelecido pelo ACSM [20] para repetição
realizados com o aplicativo SPSS versão 12.0.0
máxima, sendo realizados nas três formas de
(SPSS, EUA).
execução descritas anteriormente. A média da
RESULTADOS
sobrecarga obtida no teste de 10RM foi de 21,0
(±4,6) kg para o exercício JE, de 22,0 (± 5,6) kg
no JF e de 18,1 (± 4,2) kg no JQE, com média
Com relação aos valores de RSM para cada
para os três exercícios de 20,32 (± 3,5) kg. A
músculo, nos três exercícios estudos, verificaram-
carga utilizada para a coleta dos dados referente à
se diferenças significativas para o músculo glúteo
atividade elétrica nos três exercícios foi de
Máximo (GM) entre os exercícios JQF e JF
aproximadamente 50% da média das cargas
(p=0,019), para o bíceps femoral cabeça longa
obtidas no teste de 10RM, onde utilizou-se uma
(BFCL) entre os exercícios JF e JE (p=0,042), e
caneleira com cargas aproximadas, sendo que a
para o reto femoral (RF) entre o exercício JQE e
média para o grupo foi de 9,9 (± 2,4) kg.
os outros dois exercícios (JE p=0,001; JF
Para a coleta dos dados foram realizadas 5
p=0,002). Para o músculo vasto medial não foram
repetições com intervalo de 5 minutos entre os
encontradas diferenças significativas entre os
exercícios, para evitar a processo de fadiga [21],
exercícios analisados (Tabela 1).
sendo que para a análise do sinal foi escluída a
1701
Tabela 1 - Percentual de ativação (média ± DP) de cada músculo durante a realização dos exercícios
analisados.
Músculos
Joelho em Extensão (%)
Joelho em Flexão (%)
Joelho e Quadril em Extensão (%)
GM
32,48 ± 9,63
35,83 ± 9,33
38,92 ± 8,30***
BFCL
51,72 ± 10,56
40,86± 9,34
43,12 ± 9,61**
VM
11,04 ± 6,29
14,23 ± 6,47
14,38 ± 6,69
RF
4,76 ± 1,27
6,82 ± 1,67
5,84 ± 2,93*
* Diferenças significativas dos valores de RMS entre JQE e os demais exercícios (p<0,05).
** Diferenças significativas dos valores de RMS entre JF e JE (p<0,05).
*** Diferenças significativas dos valores de RMS entre JQE e JF (p<0,05).
A Tabela 1 apresenta os percentuais de
diferenças significativas entre eles no exercício
ativação de cada músculo envolvido no estudo
JE.
para os exercícios JE, JF e JQF, onde o maior
Para a percepção do esforço (Tabela 3)
percentual foi do músculo BFCL, em todos os
foram encontradas diferenças significativas na
exercícios analisados.
percepção da participação do músculo glúteo
Na Tabela 2 foram apresentados os
máximo entre o exercício JQE e JE (p=0,007) e
percentuais de ativação, considerando somente os
entre JQE e JF (p=0,002). Entre os exercícios JE e
músculos, glúteo máximo e bíceps femoral cabeça
JF, bem como para os posteriores da coxa (PC),
longa, que são os músculos extensores do quadril,
não foram encontradas diferenças significativas.
onde verificou-se novamente o maior percentual
de ativação do BFCL, para os três exercícios, com
Tabela 2 - Percentual de ativação (média ± DP) para os músculos extensores do quadril.
Exercícios
GM
Joelho em Extensão (%)
38,67 ± 10,94
Joelho em Flexão (%)
45,04 ± 10,32
Joelho e Quadril em Extensão (%)
48,94 ± 9,28
* Diferenças estatisticamente significativas entre BFCL e GM (p<0,05).
BFCL
61,33 ± 10,94*
54,96 ± 10,32
51,06 ± 9,28
Tabela 3 - Percepção do esforço (média ± DP) entre o glúteo máximo (GM) e os músculos posteriores da
coxa (PC) nas três condições em estudo.
Músculos
Joelho em Extensão (JE)
Joelho em Flexão (JF)
Joelho e Quadril em Extensão (JQE)
GM
5,18 ± 1,54
4,73 ± 2,24
7,73 ± 1,62*
PC
6,73 ± 1,62
7,27 ± 1,68
6,91 ± 2,12
* Diferenças estatisticamente significativas na percepção entre JQE e os demais exercícios (p<0,05)
1702
DISCUSSÃO
significativas entre o percentual de ativação
somente para o exercício JE, onde ocorre o maior
A diferença significativa encontrada para a
percentual de ativação do BFCL. Observou-se que
atividade do músculo glúteo máximo no exercício
o BFCL apresenta maior ativação que o GM em
JQE, em comparação a participação do mesmo
todos os exercícios analisados. Observa-se que o
músculo no exercício JF, pode ser interpretado
GM está mais ativo no exercício JQE e o BFCL
pelo maior braço de força externa existente nesse
no exercício JE. Estes dados mostram que os
exercício, aumentando assim o torque da força
exercícios de extensão do quadril em quatro
externa e conseqüentemente o torque da força
apoios, considerados exercícios para trabalhar o
interna, quando os músculos entram em contração
músculo glúteo máximo, ativam também os
[22]. Essa condição explica o aumentando a
músculos posteriores da coxa, neste caso o BFCL.
atividade elétrica do músculo glúteo, que é
Os resultados da percepção do esforço
apontado como importante músculo extensor do
entre o glúteo máximo (GM) e os músculos
quadril [23, 24, 25].
posteriores da coxa (PC), nas três condições em
A diferença significativa na atividade BFCL
estudo,
demonstraram
coerência
com
os
entre os exercícios JF e FE pode ser explicada
resultados do estudo eletromiográfico, uma vez
pelo fato do BFCL estar em insuficiência ativa
que a percepção do esforço foi maior nos
[22], na situação JF, pela redução de tensão na
músculos PC do que no GM, nas execuções dos
manutenção da posição de flexão do joelho em
exercícios
90º, mantendo a perna durante a execução do
apresentaram um maior percentual de ativação do
exercício quase sempre na vertical, reduzindo
músculo BFCL. No exercício JQE houve aumento
assim a solicitação dos flexores do joelho para a
significativo da atividade elétrica do glúteo
sua estabilização, logicamente diminuindo a sua
máximo, comparado com os demais exercícios, e
atividade elétrica, que também poderia ser
aumento da percepção do esforço do GM
reduzida pelo menor braço da força externa nessa
comparado com o PC e com os demais exercícios.
JE
e
JF,
exercícios
estes
que
condição [23,24,25].
CONCLUSÃO
O RF apresentou no exercício JQE
diferenças significativas em comparação aos
exercícios JF e JE, essa condição pode ter
ocorrido
pelo
músculo
eletromiográficos
apontaram maior atividade do BFCL em todos os
alongamento, como no exercício JF, podendo
exercícios, sendo a maior atividade do glúteo
nesse caso ter aumentado a sua atividade elétrica
máximo no exercício JQE. A percepção do
pelo reflexo dos fusos musculares [18], pela
esforço foi maior para o PC nos exercícios JF e
excessiva tensão, ou por não ter que realizar a
JE, que está relacionada com a maior ativação
extensão do joelho como no exercício JE.
elétrica do BFCL, nestes exercícios, e, para o GM
somente
ter
resultados
sofrido
Analisando
não
Os
os
músculos
no JQE, que está relacionada ao aumento da
extensores do quadril, glúteo máximo e bíceps
atividade do GM neste exercício. Percebe-se que
femoral cabeça longa, verificam-se diferenças
existe uma relação com os níveis de percepção
1703
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