Análise mecânica de máquinas de musculação: aplicação ao exercício de voador direto

Resumo

Introdução: Estudos anteriores observaram a presença de polias excêntricas para exercícios visando o fortalecimentos dos membros inferiores, no entanto, nenhum estudo até o momento avaliou as implicações da demanda de torque para os músculos flexores horizontais do ombro.

Objetivo: Quantificar a carga imposta a articulação glenoumeral durante o exercício de flexão horizontal realizado em máquinas de musculação.

Métodos: O presente estudo caracterizou-se como um ensaio teórico, visto que utilizou variáveis descritas na literatura juntamente com características antropométricas de um indivíduo fictício e características mecânicas das máquinas avaliadas. Foram comparadas duas máquinas, uma com uma polia excêntrica e outra com uma polia concêntrica, juntamente com o exercício de crucifixo deitado. Uma equação de equilíbrio de torques foi estabelecida assumindo que o torque realizado pelo executante (Torque da força humana) se equivale ao torque imposto pela máquina (Torque resistivo), utilizando um modelos de diagramas de corpo livre.

Resultados: A máquina com a polia excêntrica apresenta maiores valores de força humana comparada a máquina com a polia concêntrica e ao exercício de crucifixo. Ainda, a maior relação entre a força humana e a força resistiva e a menor relação entre a alavanca da força humana e a alavanca da força resistiva foram observadas para a máquina com a polia excêntrica.

Conclusão: Máquinas para a realização do exercício de voador direto com polias excêntricas e maiores alavancas para a força resistiva oferecem carga variada e não condizente com as propriedades musculares (força-comprimento), o que possivelmente resulta em demandas de força e adaptações distintas.

Mechanical Analysis of Strength Training Machines: Application to the Pec Deck Exercise

Introduction: Previous studies observed the existance of eccentric pulleys in lower limbs training machines, but no study to 

date assessed the effects of force requirements for shoulder horizontal flexors.

Objective: Quantify the load at the glenoumeral joint during shoulder flexions performed in strength training machines.

Methods: The present study is characterized as a theoretical essay, given it uses variables from the literature associated with anthropometric measurements from a theoretical subject and mechanical measures from strength training machines. Two machines were compared, one with an eccentric pulley and another with a concentric pulley, along with a chest fly exercise performed in dorsal decubitus. A torque equilibrium equation was determined assuming that subject’s torque would balance the torque offered by the machines, using free body diagrams.

Results: The machine with eccentric pulley presented larger human force compared to the machine with concentric pulley and to the chest fly exercise. In addition, the larger ratio between human force and resistive force and the smaller ratio between human moment arm and resistive force moment arm were observed for the machine with eccentric pulley.

Conclusion: Shoulder horizontal flexion training machines with eccentric pulleys and with larger resistive force moment arm lead to variable resistance and do not match muscle force-length relationship, which possibly lead to larger forces and changes in muscle adaptation.