Plasticidade neuromuscular dos flexores plantares em atletas de ginástica rítmica e ginástica artística

Abstract

Introdução: O treinamento realizado por atletas de elite de diferentes modalidades esportivas acarreta demandas funcionais específicas que produzem alterações nas propriedades eletrofisiológicas e mecânicas musculares. O treinamento de atletas de ginástica rítmica (GR) e de ginástica artística (GA) produz demandas distintas para os músculos flexores plantares (FP) em diferentes ângulos articulares do tornozelo durante a execução de exercícios específicos de cada modalidade. Enquanto os FP são requisitados a maiores comprimentos musculares na GA, na GR os mesmos são mais solicitados a menores comprimentos. Além disso, na GR existe uma maior exigência de controle motor em posições de flexão plantar extrema. Essas diferentes demandas funcionais podem alterar as propriedades mecânicas desta musculatura, bem como influenciar na capacidade de ativação muscular. Objetivo: Comparar a relação torque-ângulo (T-A) e ativação eletromiográfica (EMG) dos FP entre atletas de GR e GA. Procedimentos metodológicos: A amostra foi composta por 10 ginastas rítmicas (12,11 ± 1,05 anos) e 8 ginastas artísticas (12,00 ± 0,93 anos). O torque isométrico máximo dos FP foi avaliado em um dinamômetro isocinético em oito ângulos articulares diferentes: -20º, -10°, 0°, 10°, 20°, 30°, 40°, 50°. As contrações voluntárias máximas foram executadas por cinco segundos e a ordem dos ângulos foi randomizada. Simultaneamente, foram coletados os sinais eletromiográficos dos músculos gastrocnêmio medial (GM) e sóleo (SO). Os valores de torque máximo absolutos e normalizados pelo peso corporal, e os valores de EMG normalizados pelo valor RMS (root mean square) obtido na contração voluntária máxima de cada atleta no ângulo de maior produção de força foram comparados entre os grupos. A homogeneidade dos dados e a normalidade dos dados foram testadas por análise descritiva e teste de Shapiro-Wilk, respectivamente. Uma Anova de dois fatores (grupo x ângulos articulares) foi utilizada para determinar a existência de diferenças significativas para cada parâmetro mensurado. Quando foi identificada interação, um teste Post-Hoc de Bonferroni foi utilizado para localizar as diferenças entre os ângulos e o Teste T independente para comparação entre os grupos (α=0.05). Resultados: Um aumento linear do torque normalizado foi observado com o aumento do comprimento muscular nas atletas de GA, enquanto que as atletas de GR apresentaram tal comportamento até o ângulo de 0°, atingindo um platô de torque entre -10° e -20°. As atletas de GR apresentaram maior ativação do GM nos ângulos de 50° e 40° comparada à ativação das atletas de GA, sem diferença entre os grupos para o músculo SO. Discussão: A maior demanda de força das atletas de GR em ângulos mais encurtados dos FP determinou um deslocamento da relação T-A em direção a menores comprimentos. Além disso, a redução da magnitude do sinal EMG do GM das atletas de GA comparada com a maior magnitude e capacidade de ativação muscular nas atletas de GR nos maiores ângulos de FP demonstram a diferença na plasticidade neuromuscular decorrente da especificidade de demanda mecânica e controle motor de cada modalidade esportiva. Conclusão: Ginastas rítmicas apresentaram um deslocamento da relação T-A dos FP em direção a menores comprimentos e uma maior ativação do GM nos ângulos mais encurtados de FP quando comparadas a atletas de GA.

Introduction: The training performed by elite athletes in different sports leads to specific functional demands, producing changes on electrophysiological and mechanical muscle properties. The rhythmic gymnastics’ (GR) and artistic gymnastics’ (GA) training leads to distinct demands on plantarflexors (FP) muscles at different ankle joint angles during the specific exercises execution of each modality. Inasmuch the FP are required at larger muscle lengths in GA, the same muscle group is requested at smaller lengths in GR. Moreover, in GR there is a higher exigency of motor control in extreme plantar flexion positions. These different functional demands can to change the FP mechanical properties, as well as influence on muscle activation capacity. Purpose: To compare the torque-angle (T-A) relation and eletromyographic activation (EMG) of FP between GR and GA. Methodological proceedings: The sample consisted in 10 rhythmic gymnasts (12.11 ± 1.05 years of age) and 8 artistic gymnasts (12.00 ± 0.93 years of age). The FP maximal isometric torque was evaluated through isokinetic dynamometry at eight ankle joint angles: -20º, -10°, 0°, 10°, 20°, 30°, 40° and 50°. The maximal isometric contractions were performed for five seconds and the joint angles order was randomized. Simultaneously, EMG sings were collected from gastrocnemius medialis (GM) and soleus (SO) muscles. The absolute and normalized by the body mass torque values were compared between groups, as well as the EMG values normalized by the root mean square (RMS) values obtained in maximal voluntary contraction of each athlete at the higher torque production angle. Data homogeneity and data normality was verified through a descriptive analysis and a Shapiro-wilk test, respectively. A two-factor ANOVA (group x joint angles) was used to determine the existence of significant differences for each parameter measured. When interaction was identified, a post-hoc test of Bonferroni was used to locate the differences between the angles and an independent T test for comparison between groups (α=0.05).Results: A linear increase of normalized torque was observed with the improve of muscle length in the GA athletes, whereas the GR athletes presented this behavior until the 0o joint angle, reaching a torque plateau between -10° e -20°. The GR athletes showed a higher GM activation at 50° e 40° compared with GA athletes activation, without difference between groups to SO muscle. Discussion: The higher strength demand of GR at shortened FP positions seems to determinate a T-A relation displacement in direction to smaller muscle lengths. Furthermore, the reduction of GM EMG signal magnitude in GA athletes compared with the higher muscle activation capacity in GR athletes at larger angles of plantar flexion demonstrate the difference in neuromuscular plasticity due to specificity of the mechanical and motor control demands of each modality. Conclusion: Artistic gymnastics presented a T-A displacement of FP in direction to smaller muscle lengths and a higher GM activation at larger plantar flexion angles when compared to GA athletes.