UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA DE EDUCAÇÃO FÍSICA E ESPORTE CARACTERIZAÇÃO DAS RESPOSTAS DINÂMICAS DA CORRIDA COM CALÇADOS ESPORTIVOS EM DIFERENTES ESTADOS DE USO Roberto Bianco SÃO PAULO 2005 CARACTERIZAÇÃO DAS RESPOSTAS DINÂMICAS DA CORRIDA COM CALÇADOS ESPORTIVOS EM DIFERENTES ESTADOS DE USO ROBERTO BIANCO Dissertação apresentada à Escola de Educação Física e Esporte da Universidade de São Paulo, como requisito parcial para obtenção de grau de Mestre em Educação Física. ORIENTADOR: PROF. DR. JÚLIO CERCA SERRÃO i AGRADECIMENTOS Em primeiro lugar gostaria de agradecer à minha mãe, Márta Simon Bianco, ao meu pai, Alfredo Bianco, e ao meu irmão, Alfredo Bianco, pois me proporcionaram as condições e o apoio para que esse mestrado fosse possível. Obrigado por me impulsionarem a querer ser uma pessoa melhor. Agradeço, também, a minha madrasta, Sandra, e à minha irmã, Jimena, por me acolherem como família. Dedico um especial agradecimento à minha querida e amada esposa, Ilana Berenholc, que por tantos dias e finais de semana compreendeu minha ausência e falta de atenção. Obrigado por ter acreditado no meu potencial e por ter sido a luz, que me mostrou o caminho, em momentos de dúvida e incerteza. Agradeço, também, a todos os membros da família Berenholc pela alegria e carinho com que me acolheram. Estou feliz de fazer parte da família de vocês. Ao Prof. Dr. Júlio Cerca Serrão agradeço por ter me guiado ao longo desses oito anos de convivência. Devo minha vida profissional aos seus ensinamentos, conselhos e apoio. Aos Professores Dr. Alberto Carlos Amadio e Dr. Sebastião Iberes Lopes Neto, membros da banca de qualificação e de defesa, agradeço pelos conselhos a esse projeto. Aos amigos do laboratório e colaboradores desse projeto, Alex Sandra, Allan, Ana Paula, Andreja, Cláudia, Daniel, Érica, Ewertton, Fábio Micolis, Fábio Rodrigues José, Fernanda, Flavia, Germano, Jaqueline, João, Katia, Ludgero, Luis, Márcia, Renato, Rodrigo, Sandro, Silvia e Yuji, o meu mais profundo agradecimento. Por tantas vezes vocês deixaram de fazer suas coisas para me ajudar, espero que um dia eu possa retribuir essa gentileza. Sem ajuda de vocês esse trabalho jamais teria sido terminado. Finalmente, agradeço às funcionárias da CPG, Maria de Lourdes, Ilza e Márcio, e à funcionária da biblioteca, Lúcia Franco, pelos esclarecimentos durante o processo de mestrado. ii SUMÁRIO Página LISTA DE TABELAS................................................................................v LISTA DE FIGURAS..............................................................................vii LISTA DE ANEXOS...............................................................................xii RESUMO...............................................................................................xiii ABSTRACT............................................................................................xv 1 INTRODUÇÃO.........................................................................................1 2 OBJETIVO...............................................................................................2 3 REVISÃO DE LITERATURA....................................................................2 3.1 ASPECTOS METODOLÓGICOS......................................................................2 3.2 CARACTERÍSTICAS DO CALÇADO ESPORTIVO.................................................7 3.2.1 CONTROLE DO CHOQUE MECÂNICO..............................................................9 3.2.2 DISTRIBUIÇÃO DE PRESSÃO PLANTAR.........................................................13 3.3 INFLUÊNCIA DO DESGASTE........................................................................20 3.4 COMPARAÇÃO ENTRE ESTEIRA ROLANTE E PISO FIXO...................................26 4 MATERIAIS E MÉTODOS.....................................................................30 4.1 SUJEITOS DO ESTUDO...............................................................................30 4.2 CALÇADO ESPORTIVO...............................................................................30 4.3 INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO.....................................................................32 4.3.1 SISTEMA GAITWAY...................................................................................32 4.3.2 SISTEMA F-SCAN.....................................................................................34 4.4 VARIÁVEIS A ANALISAR.............................................................................36 4.4.1 PARÂMETROS DA FORÇA DE REAÇÃO DO SOLO..........................................36 4.4.2 PARÂMETROS REFERENTES À DISTRIBUIÇÃO DE PRESSÃO PLANTAR............38 iii Página 5 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS.................................................40 5.1 TRATAMENTO DOS DADOS.........................................................................42 6 TRATAMENTO ESTATÍSTICO..............................................................43 7 RESULTADOS......................................................................................44 7.1 PLANILHA DE ACOMPANHAMENTO ..............................................................44 7.2 PARÂMETROS CINEMÁTICOS......................................................................47 7.3 ANÁLISE DAS DIFERENÇAS NOS CALÇADOS NOVOS......................................48 7.3.1 FORÇA DE REAÇÃO DO SOLO....................................................................48 7.3.2 DISTRIBUIÇÃO DE PRESSÃO PLANTAR.........................................................50 7.4 INFLUÊNCIA DO DESGASTE NOS RESULTADOS DE GRUPO..............................51 7.4.1 FORÇA DE REAÇÃO DO SOLO....................................................................51 7.4.2 DISTRIBUIÇÃO DE PRESSÃO PLANTAR.........................................................55 7.5 INFLUÊNCIA DO DESGASTE NOS DIFERENTES CALÇADOS ESPORTIVOS...........58 7.5.1 FORÇA DE REAÇÃO DO SOLO....................................................................58 7.5.2 DISTRIBUIÇÃO DE PRESSÃO PLANTAR.........................................................68 8 DISCUSSÃO..........................................................................................74 8.1 ANÁLISE DAS DIFERENÇAS NOS CALÇADOS NOVOS......................................74 8.1.1 FORÇA DE REAÇÃO DO SOLO....................................................................74 8.1.2 DISTRIBUIÇÃO DE PRESSÃO PLANTAR.........................................................77 8.2 INFLUÊNCIA DO DESGASTE NOS RESULTADOS DE GRUPO..............................79 8.2.1 FORÇA DE REAÇÃO DO SOLO....................................................................79 8.2.2 DISTRIBUIÇÃO DE PRESSÃO PLANTAR.........................................................83 iv Página 8.3 INFLUÊNCIA DO DESGASTE NOS DIFERENTES CALÇADOS ESPORTIVOS...........87 8.3.1 FORÇA DE REAÇÃO DO SOLO....................................................................87 8.3.2 DISTRIBUIÇÃO DE PRESSÃO PLANTAR.........................................................91 9 CONSIDERAÇÕES FINAIS...................................................................96 9.1 SISTEMA GAITWAY...................................................................................96 9.2 SISTEMA F-SCAN.....................................................................................97 9.3 PROTOCOLO DE INDUÇÃO DE DESGASTE.....................................................98 9.4 VOLUNTÁRIOS..........................................................................................99 10 CONCLUSÃO........................................................................................99 REFERÊNCIAS...................................................................................102 ANEXOS................................................................................................109 v LISTA DE TABELAS Página TABELA 1 Características de construção e de material, referentes ao cabedal, à entressola, ao solado e à massa dos calçados estudados. Os modelos C1 e C2 são destinados a uso em competição e os modelos T1 e T2 são destinados a uso em treinamentos....................................31 TABELA 2 Parâmetros de estudo referentes à componente vertical da FRS, na fase de apoio da corrida........................................................................37 TABELA 3 Descrição dos parâmetros da distribuição de pressão plantar referentes aos picos de pressão e às áreas de contato na fase de apoio da corrida.....................................................................................40 TABELA 4 Dados da planilha de treinamento dos três sujeitos (S1, S2 e S3) em cada ciclo de treino ao longo dos 300 km de uso..................................45 TABELA 5 Média e Desvio padrão (DP) dos parâmetros cinemáticos freqüência de passada (FP) e comprimento de passada (CP), para os calçados analisados (n=11), nas condições Novo, 100km, 200km e 300km, nos três sujeitos do experimento e nos dois apoios juntos (n=650)......47 TABELA 6 Média e Desvio padrão (DP) dos parâmetros da componente vertical da FRS para cada calçado analisado (n=3), na condição Novo, nos três sujeitos do experimento (n=180). ...................................................49 TABELA 7 Média e Desvio padrão (DP) dos parâmetros da distribuição de pressão plantar, para cada calçado analisado (n=3), na condição Novo, nos três sujeitos do experimento (n=90). ....................................50 TABELA 8 Média e Desvio padrão (DP) dos parâmetros da componente vertical da FRS para os calçados analisados (n=11) nas condições Novo, 100km, 200km e 300km, nos três sujeitos do experimento e nos dois apoios, direito e esquerdo, simultaneamente (n=650)...........................53 vi Página TABELA 9 Média e desvio padrão (DP) dos parâmetros relacionados à distribuição de pressão plantar para os três sujeitos participantes do estudo, com todos os calçados analisados (n=11), nos apoios direito e esquerdo, ao longo das diferentes condições de uso dos calçados (n=396). 57 TABELA 10 Média e Desvio padrão (DP) dos parâmetros da componente vertical da FRS para os calçados C1, C2 e T2, nas condições Novo, 100km, 200km e 300km, para os três sujeitos (n=180)......................................60 TABELA 11 Média e Desvio padrão (DP) dos parâmetros da componente vertical da FRS para os calçados C1, C2 e T2, nas condições Novo, 100km, 200km e 300km, para os três sujeitos (n=180)......................................61 TABELA 12 Média e Desvio padrão (DP) dos parâmetros de distribuição de pressão plantar, áreas de contato e picos de pressão, para os calçados C1, C2 e T2, nas condições Novo, 100km, 200km e 300km, para os três sujeitos (n=108).................................................................69 vii LISTA DE FIGURAS Página FIGURA 1 Ilustração dos componentes do calçado esportivo e de alguns elementos envolvidos na sua construção. Adaptado de KAYE e SHEREFF (1991)..........................................................................7 FIGURA 2 Característica de distribuição de pressão plantar de 22 sujeitos. Adaptado de HENNIG e MILANI (1995)..........................15 FIGURA 3 Ilustração representando as cargas relativas da distribuição de pressão plantar para dois calçados de características de construção diferentes, calçado A e B, na corrida. Adaptado de HENNIG e MILANI (1995). ............................................................16 FIGURA 4 Distribuição de pressão plantar média para dois calçados de propriedades de construção distintas, calçado duro e macio, na corrida. Adaptado de HENNIG, VALIANT e LIU (1996)............17 FIGURA 5 Ilustração da distribuição de pressão plantar em diferentes regiões do pé, na corrida de sujeitos com características antropométricas distintas de pé, pé cavo, pé normal e pé plano. Onde a barra tridimensional apresenta o impulso e as barras pretas o pico de pressão. Adaptado de SNEYERS et al. (1995).......................................................................................19 FIGURA 6 Picos de pressão da região do calcanhar em cinco instantes diferentes ao longo de uma sessão de treinamento de corrida de 10 km. Os cinco estágios de medição de pressão representam os tempos normalizados em função do tempo total de corrida de cada atleta. Adaptado de STERZING e HENNIG (1999).............................................................................24 viii Página FIGURA 7 Sistema Gaitway da Kistler: esteira rolante com duas plataformas de força dispostas em série (adaptado de GAITWAY, 1996)...........................................................................33 FIGURA 8 Figura ilustrativa do sistema F-Scan composto por: placa Receiver 16 Bit (a), disquete com software F-Scan (b), conectores para aquisição de dados (c) e palmilhas F-Scan (d) (adaptado de TEKSCAN, 1995)...............................................35 FIGURA 9 Figura ilustrativa do sistema F-Scan montado para coleta (a) e visualização em monitor do software F-Scan for Windows (b)......36 FIGURA 10 Figura ilustrativa dos registros obtidos a partir do sistema F- Scan para uma fase de apoio do pé direito na corrida. As regiões mais claras representam as maiores magnitudes de pressão e as mais escuras, as regiões de menor magnitude........36 FIGURA 11 Ilustração dos parâmetros referentes à FRS obtidos por meio das plataformas de força do sistema Gaitway...............................38 FIGURA 12 lustração das divisões do pé segundo descrito por WEARING (1999), a partir dos quais os parâmetros de pico de pressão e área de contato serão obtidos.......................................................39 FIGURA 13 Fluxograma do projeto de pesquisa...............................................41 FIGURA 14 Média e desvio padrão dos parâmetros Fy1, ∆t Fy1, TC1 e Imp50, para os todos os calçados analisados (n=11), na condição Novo (n=650). ................................................................75 FIGURA 15 Média e desvio padrão dos parâmetros Fy min, ∆t Fy min, Fy2 e ∆t Fy2, para os todos os calçados analisados (n=11), na condição Novo (n=650). ................................................................76