Forças nas articulações tibiofemoral e patelofemoral durante a extensão dos joelhos: simulações aplicadas ao treino de força e à reabilitação

Resumo

Introdução:  As evidências são limitadas quanto às formas de otimização do arranjo mecânico das máquinas a fim de minimizar as forças na articulação do joelho.

Objetivo:  O presente estudo comparou seis modelos de extensão de joelhos realizados em cadeia cinética aberta sob a pressão aplicada nas articulações patelofemoral e tibiofemoral.

Métodos:  Um modelo do sistema musculo-esquelético do membro inferior foi desenvolvido utilizando seis desenhos de roldana com o objetivo de alterar as forças resistivas. Uma máquina referência foi utilizada, uma com uma roldana concêntrica, um modelo baseado na relação torque-ângulo dos extensores do joelho, um modelo de peso livre e dois modelos otimizando a aplicação de cargas foram simulados. A otimização foi aplicada visando reduzir o raio da roldana excêntrica e minimizar as forças aplicadas no joelho. O raio da roldana, a força produzida pelo executante, as forças compressivas e de cisalhamento nas articulações tibiofemoral e a pressão na articulação patelofemoral foram comparadas para os seis modelos de máquina utilizando cinco ângulos de flexão do joelho.

Resultados:  Reduções no raio da roldana foram observadas comparando o modelo de peso livre com os demais modelos (73-180%). Maior força produzida foi observada para o modelo de roldana constante comparado aos demais modelos (9-36%). Maior força produzida foi estimada para realizar a extensão do joelho utilizando a roldana constante comparada com os demais modelos (13-36%) sem efeitos sobre as forças no joelho.

Conclusão:  O arranjo mecânico das máquinas alterou a força produzida pelo executante sem afetar as forças aplicadas no joelho.

Palavras-chave:
Joelho; Treinamento de Resistência; Torque