INDIVIDUAL MUSCLE FORCE OF THE SHOULDER COMPLEX WITH DIFFERENT EXTERNAL LOADS AND MOVEMENTS: A BIOMECHANICAL SIMULATION ANALYSIS

Autores

  • William Dhein Centro Universitário da Serra Gaúcha
  • Guilherme Auler Brodt Universidade Federal do Rio Grande do Sul Universidade de Caxias do Sul
  • Joelly Mahnic de Toledo Centro Universitário Ritter dos Reis
  • Iã Ferreira Miranda Universidade Federal do Rio Grande do Sul
  • Jefferson Fagundes Loss Universidade Federal do Rio Grande do Sul

DOI:

https://doi.org/10.31501/rbcm.v28i1.10203

Resumo

The analysis of the force produced by each muscle has great clinical relevance, guiding professionals to training or treatments that are more precise, specific, and individualized to structures and muscles of interest. The aim of this study was to estimate the individual muscle force of the shoulder complex during three shoulder movements with three different loads. Fifteen healthy male subjects with right upper limb dominance performed five repetitions of shoulder abduction, scapular plane elevation (scaption), flexion movement in 120° with a speed of 45°/s and the with a load defined as 5% of the subject weigth. The movements were evaluated in three situations: without external load, with dumbbell, and with elastic resistance. Dvideow software was used to analyze the kinematic data, and OpenSim software was used to estimate individual muscle force with an upper limb biomechanical model. Deltoid (anterior, middle and posterior), supraspinatus, infraspinatus, teres (major and minor), subscapularis, and long biceps brachii were estimated. For statistical analysis, a generalized estimating equation model was used with SPSS 20.0. Almost all muscles presented statistical differences (p<0.05) with varying loads in all tested movements. It can be concluded that despite the lack of validation for the present biomechanical model, we could see different individual muscle forces through different external loads identifying which exercise produce more force in certain muscles guiding a more specific rehabilitation/exercise program.

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Biografia do Autor

William Dhein, Centro Universitário da Serra Gaúcha

Doutorando em Ciências do Movimento Humano pelo Programa de Pós Graduação da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) e Membro do Grupo de Investigação da Mecânica do Movimento (BIOMEC). Mestre em Ciências do Movimento Humano (UFRGS) e Graduado em Bacharel em Fisioterapia pela Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS). Experiência em Anatomia Humana, Cinesiologia e Biomecânica. Atuando com ênfase no estudo do movimento humano.

Guilherme Auler Brodt, Universidade Federal do Rio Grande do Sul Universidade de Caxias do Sul

Possui graduação em Educação Física pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (ESEFID - UFRGS; 2011). É mestre pelo Programa de Pós-Graduação em Ciências do Movimento Humano Humano (PPGCMH - UFRGS; 2013), com a temática de Investigação da arquitetura muscular de idosos e estimativa de força muscular; é aluno de doutorado pelo PPGCM (desde 2015), com a temática de investigação da influência do esporte na função vestibular e sistemas de controle do equilíbrio de surdos e ouvintes, é professor na Universidade de Caxias do Sul (UCS) na Área do Conhecimento de Ciências da Vida no curso de Educação Física nas disciplinas de Fisiologia do exercício, Treinamento Esportivo I e Treinamento para populações de risco. Atua como cinesiologista e biomecânico na construção de laudos de análise clínica da marcha no Instituto de Medicina do Esporte da UCS. É membro fundador e Diretor de Comunicações da Sociedade Brasileira de Análise Clínica da Marcha e do Movimento Humano. É professor dos cursos online de biomecânica da Marcha e de Saltos. Presta consultoria em serviço de avaliação biomecânica. Atua e Pesquisa na área de Educação Física, principalmente em temas como Biomecânica, Treinamento, e Saúde, com enfoque no estudo e análise do aprimoramento de capacidades físicas e seus efeitos em diversas populações.

Joelly Mahnic de Toledo, Centro Universitário Ritter dos Reis

Possui graduação em Educação Física pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2007), graduação em Fisioterapia pelo Centro Universitário Metodista IPA (2005), especialização em Fisioterapia Traumato Ortopédica Clínica pelo CBES (2008), mestrado em Ciências do Movimento Humano pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2008), doutorado em Ciências do Movimento Humano pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2012) com um período de dez meses na Vrije Universiteit Amsterdam (Holanda) com bolsa de doutorado-sanduiche CAPES e pós-doutorado em Ciências do Movimento Humano pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2016). Tem experiência na área de Fisioterapia, com ênfase em Fisioterapia Traumato-Ortopédica, atuando principalmente nos seguintes temas: ombro e reabilitação traumato-ortopédica. Atualmente é professora e Coordenadora do Curso de Fisioterapia no Centro Universitário Ritter dos Reis.

Iã Ferreira Miranda, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Mestrando em Ciências do Movimento Humano pelo Programa de Pós Graduação da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) e Membro do Grupo de Investigação da Mecânica do Movimento (BIOMEC). Graduado Bacharel em Quiropraxia pela Universidade Feevale (2014.2). Atua principalmente nos seguintes temas: Diagnóstico, Tratamento e Prevenção do sistema Neuro-Musculo-Esquelético.

Jefferson Fagundes Loss, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Possui formação básica em Engenharia Elétrica (PUCRS-1986), e doutorado em Engenharia Mecânica (UFRGS-2001), com ênfase na área de Biomecânica. Professor Associado da Escola de Educação Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, atua no âmbito da graduação e pós-graduação latu e strictu sensus, nas áreas de Biomecânica, Instrumentação e Análise de Sinais. Sua principal área de investigação está focada na análise das forças atuantes sobre o corpo humano e a respectiva repercussão sobre as estruturas músculo-esqueléticas.

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Publicado

2020-07-28

Edição

v. 28 n. 1 (2020)

Seção

Artigo Original