Research on Biomedical Engineering
http://www.rbejournal.periodikos.com.br/article/5889fb865d01231a018b4684
Research on Biomedical Engineering
Original Article

Contribuição da energia mecânica dos segmentos para a análise biomecânica da locomoção humana

Mechanical energy contribution of the segments to the biomechanical analysis of the human locomotion

Corrêa, S.C.; Amadio, A.C.; Glitsch, U.; Baumann, W.

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Resumo

Os estudos das variações de energia mecânica no andar e no correr apresentam resultados bastante controversos, impossibilitando na maior parte das vezes uma compara ção entre os resultados, especialmente ao se considerar a contribuição dos segmentos para o movimento. O objetivo deste trabalho foi descrever e comparar as curvas de varia ção de energia mecânica (potencial e cinética) das extremidades superior e inferior no andar a 1,5 m/s e no correr a 3,0 m/s e 4.0 m/s nos mesmos indivíduos no movimento executado na esteira rolante. O estudo utilizou como procedimentos de mensuração a cinemetria, a antropometria e as equações para energia mecânica pro postas por Zatsiorsky et al.(1987). Ao compararmos as curvas do andar e do correr a 3.0 m/s encontramos: a) a variação de energia mecânica da extremidade inferior é quatro vezes maior que a variação da extremidade supe rior no andar e seis vezes maior no correr; b) para ambas as formas de movimento a maior contribuição para a variação de energia na coxa é a energia potencial, e para a perna e pé é a energia cinética; c) no andar a contribuição da variação de energia da coxa e perna é proporcionalmente igual para a variação total enquanto no correr a contribui ção da perna é maior. Em função da variação de velo cidade de corrida observamos que na maior velocidade: a) não existe diferença na variação de energia para a extre midade superior; b) a variação de energia é 100% maior na extremidade inferior ; c) existe um aumento de 100% na variação de energia da perna devido principalmente a um aumento na variação de energia cinética.

Palavras-chave

biomecânica, energia mecânica, andar, correr, esteira rolante.

Abstract

The results presented by the studies of the mechanical energy changes in walking and running are controversial, and most of them are very difficult to compare, especially when considering the contribution of the segments to the movement. The aim of this paper was to describe and compare the curves of mechanical energy change (potential and kinetic) of the upper and lower extremities from six subjects while walking at 1.5 m/s and running at 3.0 and 4.0 m/s on a treadmill. The measuring procedures comprised: videography, anthropometry, and the equations of mechanical energy as proposed by Zatsiorsky et al. (1987). In relation to the differences between walking and running, the following observations were made: a) energy change at the lower extremity is four times greater than the energy change at the upper extremity in walking and six times greater in running; b) in both locomotion patterns the greatest contribution for the energy change in the thigh is generated by the potential energy, and for leg and foot by the kinetic energy; c) in walking thigh and leg show the same percentual contribution for the total energy change, while in running the contribution of the leg is greater. Comparing the variations in the two velocities of running, the following conclusions were drawn at the greatest velocity : a) there is no difference in the energy change at the upper extremity; b) the energy change is 100% greater at the lower extremity; c)there is an increase of 100% in the energy change of the leg, mainly due to an increase in the kinetic energy change.

Keywords

biomechanics, mechanical energy, walking, running, treadmill.
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Res. Biomed. Eng.

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