Dissertação

Model-based estimation of muscle and joint reaction forces exerted during an abrupt horizontal deceleration task performed by elite athletes EVALUATED

Os objectivos deste trabalho passam por estimar forças musculares e de reação articular, assim como a obtenção das contribuições musculares para as acelerações do centro de massa durante uma tarefa de desaceleração horizontal súbita. Seis atletas profissionais foram analisados neste estudo. Modelos musculoesqueléticos, compostos por 10 segmentos, 23 graus de liberdade e 92 atuadores, foram utilizados. O processamento dos dados e análises de cinemática inversa foram realizados no software Visual3D. A estimação de forças musculares, através de optimização estática (SO) e controlo muscular computorizado (CMC), foi precedida pela aplicação do algoritmo de redução de resíduos (RRA). As forças de reacção articular foram calculadas a partir dos resultados de SO. Comparando os dois métodos, verificaram-se coeficientes de correlação de Pearson mais elevados para músculos uniarticulares (PCC = 0.900 ± 0.068) do que para músculos biarticulares (PCC = 0.725 ± 0.174). Obtiveram-se forças de reacção articular mais elevadas na anca (10.260 ± 3.634 BW) e joelho (11.961 ± 2.646 BW) direitos, orientadas no plano sagital. A utilização de um modelo musculoesquelético em detrimento de um modelo de corpos rígidos resulta em forças de reacção articular aproximadamente 10 vezes superiores. Relativamente às contribuições musculares, o quadricípete é o protagonista na aceleração do centro de massa sobre o plano sagital, assim como tem igualmente uma grande contribuição, em conjunto com o soleus para contrariar o efeito da gravidade na aceleração do centro de massa no eixo vertical. Sobre o eixo mediolateral, o quadricípete contraria o efeito do gluteus maximus para manter o sujeito equilibrado.
Desaceleração A/P súbita, Modelação musculoesquelética, Optimização estática, Optimização dinâmica, Forças de compressão articular, Acelerações induzidas

Novembro 26, 2018, 14:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Jorge Manuel Mateus Martins

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado

ORIENTADOR

António Prieto Veloso

Faculdade de Motricidade Humana – Universidade de Lisboa

Professor Catedratico