Antropometria

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1 1 INTRODUÇÃO Antropometria é um termo que tem origem grega, segundo Velho, Loureiro, Peres e Pires Neto (apud Petroski, 1999), sendo que Anthropo identifica “homem” e Metry significa “medida”. Para esses autores, a Antropometria é uma maneira de determinar objetivamente os aspectos referentes ao desenvolvimento do corpo humano, assim como para determinar as relações existentes entre físico e performance. Esse método de medição sistematizada vem sendo empregado para a obtenção de dados quanto à forma, tamanho, proporção e na composição corporal, representando uma vasta fonte de informações a respeito do ser humano (COSTA, 1999). As áreas de aplicação das medidas obtidas através dos métodos antropométricos são muito vastas, desde o acompanhamento do crescimento e desenvolvimento do homem até a construção de mobiliário, roupas, maquinário, ambientes de trabalho, transportes (ROEBUCK, 1975). Na arquitetura e na ergonomia a antropometria é utilizada para adequar dimensões e os movimentos do corpo humano que são os determinantes da forma e tamanho dos equipamentos, mobiliários e espaço, ou pelo menos deveriam ser. Todos os que projetam deveriam conhecer as relações entre os membros de um homem normal e qual é o espaço de que necessita para se deslocar para trabalhar ou para descansar em várias posições. Ainda nos servimos, para dar a noção de dimensão, além da existência do metro, de elementos como: tantas braças de comprimento por outro tanto de largura; a altura de um homem, ou a largura de tantos pés (WALTRICK, 1996). A Biomecânica é uma disciplina que se ocupa de análises físicas de sistemas biológicos, o que inclui os movimentos do corpo humano. Para que ocorra isso é necessário que haja uma equipe multidisciplinar. As pesquisas voltadas para essa área utilizam-se muito das medidas antropométricas como um recurso para descrever e fundamentar seus estudos, além de servir 2 como auxiliar para outros métodos de medição em Biomecânica, como dinamometria e cinemetria (AMADIO, 1996). Por sua importância e aplicabilidade é necessário que haja uma padronização dos procedimentos aplicados, que sejam realizados preferencialmente com instrumentos específicos e com erros de medidas conhecidas. 3 2 HISTÓRICO O termo antropometria é de origem grega, sendo que ANTHROPO quer dizer “Homem” e METRY significa “medida” (ROEBUCK, 1975). Embora a Antropometria tenha sua sistematização feita modernamente, desde o princípio das civilizações o uso da ciência das medidas vem sendo utilizado, sendo muito antiga a curiosidade do homem em medir o seu corpo, utilizando-se como unidade de medida parte do próprio corpo (ROCHA, 1998). Também desde os primórdios da humanidade se procurou associar a idéia de tamanho com a habilidade funcional dos indivíduos e relacionar com medidas de proporção entre as partes (ROEBUCK, 1975). Os antigos egípcios já sabiam da existência de proporções entre a parte e o todo do corpo, sendo que as medidas eram feitas tomando-se como base o comprimento do dedo médio do sacerdote. Essa unidade de medida surgiu entre os séculos XXXV e XXII a.C., sendo que para os egípcios a estatura ideal deveria corresponder a dezenove vezes essa medida e para os gregos era oito vezes a altura da cabeça. Também na Índia o uso do corpo como padrão de medida era utilizado. Num tratado encontrado na antiga civilização da Índia, denominado Slipi Sastri, o qual analisava o perfil morfológico do corpo humano, este era dividido em 480 partes. Uma das aplicações das medidas eram para saber o tipo ideal de um atleta para vencer uma olimpíada, dado este encontrado no livro de Philostratos “Peri Gymnastikis” (PETROSKI, 1999; ROCHA, 1998). A origem dos estudos antropométricos data do século VII a V a.C., na Europa, com os atenienses e os espartanos, os quais exerceram a hegemonia política grega. Para esses povos os exercícios físicos objetivavam a preparação militar, a disciplina cívica e o endurecimento do corpo, a energia física e espiritual. Para os atenienses a educação corporal tinha lugar de 4 destaque, adquirindo padrões de eficiência educacional, fisiológica, terapêutica, estética e moral (Velho et al. apud PETROSKI, 1999). Mesmo na Bíblia são feitas referências quanto às diferenças de tamanho, como a existência de “gigantes”, e a comparação dos tipos corporais, como entre Esaú e Jacó (ROEBUCK, 1975). Foi Vitruvius, arquiteto e teorista romano, que por volta do ano 15 d.C., publicou uma obra composta por dez livros sobre Arquitetura onde, no Livro III, defendeu o corpo humano como modelo de medida, número e simetria para obras da construção civil, mencionando as “proporções recíprocas” do corpo em si, surgindo as primeiras raízes para o estudo da Proporcionalidade (PETROSKI, 1999). Marco Polo, navegador italiano, entre 1273 e 1295 em suas diversas viagens pelo mundo fez várias observações, constatando que havia diversas raças, povos e culturas existentes, bem como diferenças de tamanho e estrutura corporal que eram significativas, podendo ser consideradas precursoras da Antropologia Física. Essa é uma ciência que se relaciona intimamente com a Biometria e, claro, com a Antropometria. Acredita-se que foi através da Antropologia Física que se fez a primeira comparação entre características de grupos humanos (PETROSKI, 1999; ROEBUCK, 1975). Após a primeira década do movimento renascentista ressurgiu o interesse pelas proporções humanas e a harmonia corporal, voltando a idéia grega, que foi abandonada devido ao domínio do Império Romano. Foi nesta época que Leonardo Da Vinci, baseado nos estudos de Vitruvius, elaborou um desenho onde detalhava músculos e articulações, bem como as proporções do corpo humano. Miguelangelo, por desconhecer os nomes, distinguiu os músculos através de sinais convencionais (PETROSKI, 1999). A Antropometria Científica se deu quando Albrecht Durer (1471-1528) publicou “Four Books of Human Proportions”. Em 1628, praticamente um século depois, Gerard Thibault analisou dimensões de um esgrimista detalhadamente, utilizando a cabeça como índice para determinar proporcionalidade (De Rose apud PETROSKI, 1999). Andreas Vesalius, em 1543, escreveu “De Humani Corporis Fábrica”, intensificando a busca da relação entre a estrutura humana e sua função e em 1645 Alphonso Borelli publicou “De Motu Animalium”, onde 5 explicou o trabalho muscular em termos físicos e demonstrou a mecânica da ação dos músculos e ossos (PETROSKI, 1999). Acredita-se que em 1659 o termo Antropometria foi utilizado pela primeira vez em seu sentido contemporâneo, na tese de graduação do alemão Sigismund Elsholtz, que se inspirou nas leituras de Pitágoras e Platão e na filosofia médica da época para a realização de sua tese (Maia & Janeira apud PETROSKI, 1999). Linné (1707-1778), Buffon (1707-1788) e White (1728-1813) fundaram a ciência que veio a chamar-se de Antropometria Racial Comparativa, mostrando a existência de diferenças proporcionais entre as várias raças. Na Inglaterra, em 1760, com a Revolução Industrial, ocorreram mudanças radicais, onde o corpo passou a ser visto como fonte de produção (PETROSKI, 1999; ROEBUCK, 1975). Quem relatou pela primeira vez a avaliação dos dados antropométricos completos foi Blumenbach (1752-1840), em seu tratado “On the Natural Differences in Mankind”. Em 1838, Humphrey realizou medidas detalhadas do úmero, rádio, fêmur e tíbia em esqueletos de 25 homens brancos e 25 homens negros. Broca (1824-1880) fundou a Escola de Antropologia em Paris (ROEBUCK, 1975). Lambert Adolfhe Jaques Quetelet (1796-1874), que é considerado o pai da antropometria científica por ter aplicado em 1841 métodos estatísticos nos estudos dos seres humanos, adotando a análise científica, mostrou a aplicabilidade da Teoria da Curva Normal de Gauss para estudar fenômenos biológicos, tornando possível então a distribuição das medidas em forma de sino, e assim, estudar-se as medidas antropométricas. Em 1871, a partir de seus achados, ele criou o que conhecemos hoje por IMC (Índice de Massa Corporal) (PETROSKI, 1999; ROEBUCK, 1975). Zeissing, em 1854, realizou a primeira investigação envolvendo mensuração física com estudantes belgas. Em 1860, Cronwell estudou o crescimento de escolares de ambos sexos, com idades entre 8 e 18 anos, em Manchester, que descobriu e citou as diferenças pôndero-estaturais entre estes e em 1861, nos EUA foi realizado o primeiro estudo antropométrico aplicado à Educação Física por Edward Hitchcock na Universidade de Amherst, Massachussets, onde realizou medições de estudantes envolvendo peso, estatura, perímetros, força de braços, e desenvolveu tabelas que mostravam resultados médios destas variáveis. Outro médico, o Doutor 6 Sargent, mediu valores antropométricos e a capacidade pulmonar de estudantes, em Havard, publicando um “manual” de medidas físicas de atletas e também normas representando medidas físicas de colegiais masculinos e femininos (Mathews apud PETROSKI, 1999). Aproximadamente nesse mesmo período em que a ênfase estava nos estudos voltados para as medidas estáticas, começou a desenvolver-se um interesse pelo movimento. Nicolas Oresme discutiu os conceitos sobre a representação gráfica do movimento e por volta de 1880 Marey, em Paris, e Muybridge, na Califórnia, começaram a usar métodos fotográficos para a avaliação do movimento e em 1881 F.W. Taylor introduziu a variável tempo nos estudos (ROEBUCK, 1975). Pesquisadores alemães, no final de 1800 e começo de 1900, realizaram muitos estudos sobre a ação muscular e o movimento humano. Estudos sobre o homem e do que sobrou do homem primitivo foram realizados e difundidos nesta mesma época, onde a antropologia teve um papel muito importante, pois eram comparadas as medidas de fósseis e as dimensões do homem atual e as diferenças entre norte-americanos descendentes de origens diversas (ROEBUCK, 1975). Em 1882 Bertillon criou um sistema de 11 pontos de medida no corpo, de fácil tomada, para estabelecer a identidade individual de criminosos, surgindo assim a Antropometria Forense (ROEBUCK, 1975). Também no final do século XIX surgiram várias escolas biotipológicas, as quais foram possíveis precursoras dos fundamentos da Somatotipia de hoje. Uma delas, a escola italiana, que tem por fundador De Giovanni, estabeleceu que o processo evolutivo vem com a hereditariedade, porém influenciável pelo meio externo. O indivíduo foi caracterizado, por Jacinto Viola em 1905, em quatro grupos: normolíneo, brevilíneo, longilíneo e misto (PETROSKI, 1999). Outra delas foi a escola francesa, fundada em Lyon. Claude Sigaud, um de seus representantes, baseou-se em estudos da análise da superfície corporal e classificou em 4 tipos os sistemas que constituem o ser humano: sistema respiratório, sistema digestivo, sistema muscular e sistema cerebral. Thooris, seguindo os princípios de Sigaud, classificou indivíduos em superfície redonda ou chata, uniforme ou ondulada, bosselada ou cúbica, forma comprida e forma larga. Oliver chegou a quatro tipos: mediolíneo, longilíneo, transversal (brevilíneo) superior ou muscular. Essa classificação foi feita a partir das medidas biométricas, que foram avaliadas em 7 conjunto, e que constituem o morfograma: altura total, altura tronco-cefálica, peso, diâmetro bioacromial e diâmetro bi-leocristal (PETROSKI, 1999). Brugsh, da escola alemã, em 1918, estabeleceu índices referentes à estatura, relacionando o tórax com a estatura, dando origem a três tipos físicos: normal, tórax estreito e tórax largo e pelo valor absoluto da estatura, classificou o tipo corporal em médios, altos e baixos. Kretschmer classificou indivíduos em astênicos (leves), atléticos e pícnicos (pesados), usualmente utilizando o método de observação empírica (PETROSKI, 1999). Pela necessidade de classificar a forma dos indivíduos em escalas que pudessem ser expressa em simples valores numéricos, Sheldon e Stevens, da escola americana, em 1940, classificaram os indivíduos em três componentes: endomorfia: mais vísceras digestivas (gordos abdominais); mesomorfia: mais esqueleto, músculo e tecido conjuntivo para atletas e homens fortes e ligeiros; ectomorfia: fragilidade linear (tórax e abdome plano, extremidades fracas) (PETROSKI, 1999). Estas duas últimas escolas citadas já tinham em 1918 e 1940 estudos e caracterizações para o somatotipo humano, surgindo neste meio tempo, em 1921, os primeiros estudos mencionando aspectos da composição corporal que fracionavam o peso humano, separando-o em peso de gordura corporal, peso ósseo, peso muscular e peso residual (PETROSKI, 1999). Foi pelo ano de 1930 que se desenvolveu um “compasso” especial, similar a uma pinça, que permitiu medir a gordura em locais específicos do corpo com relativa exatidão e em 1939 Benke criou uma nova divisão categórica para o peso corporal: gordura e massa magra (Velho et al. apud PETROSKI, 1999). Um dos métodos hoje utilizados para o estudo da composição corporal originou-se com o matemático Arquimedes, quando este descobriu que cada substância possui densidade específica e que, na água, o valor do empuxo equivale ao peso desta substância. Sendo a densidade a razão da massa por unidade de volume, ao se conhecer a massa e o volume corporal torna-se simples calcular sua densidade. Partindo-se então da observação deste princípio estruturou-se o método da “pesagem hidrostática” para medição da densidade corporal, porém não se tem a data exata de sua criação (PETROSKI, 1999; McARDLE KATCH & KATCH, 1984). 8 A partir dos estudos de Sheldon, em 1940, com o método Fotoscópico, surgiram o método de Hooton – que não limitou a soma dos componentes propostos por Sheldon e aumentou a faixa de valores para nove e doze; o método de Cureton – utilizava a palpação da massa muscular e dinamometria em jovens e atletas; o método de Parnell – carta de derivação M-4; e o método de Heath-Carter – medidas de estatura, peso, dobras cutâneas, diâmetros e perímetros, que tem sido utilizado até os dias atuais (De Rose et al. apud PETROSKI, 1999). Foi por ocorrência da Guerra Civil Americana e da 1a. e 2a. Guerras Mundiais grandes estudos antropológicos desenvolveram-se nos Estados Unidos, sendo seus interesses voltados para a relação das dimensões corporais para ocupação (ROEBUCK, 1975). Em 1912 os Gilbreths começaram a desenvolver estudos sobre o movimento aplicados ao ambiente de trabalho, com o intuito de aumentar a eficiência do trabalho na indústria. Legros e Weston em 1926 fizeram estudos sobre as dimensões corporais de trabalhadores para aplicar na adequação do assento e da bancada para alternar a postura sentada e em pé. Em 1940, Lay e Fischer realizaram estudos mais detalhados sobre ângulos e conforto na posição sentada e Hooton, em 1945, sobre o desenho de assentos para veículos (ROEBUCK, 1975). Esses estudos sobre o movimento e as dimensões corporais começaram a ser realizados direcionados para produtos comerciais, área médica, uso militar, entre outros, sendo muitas vezes necessário o auxílio de profissionais de outras disciplinas como psicologia, antropologia, fisiologia e medicina com a engenharia, surgindo assim Engenharia Humana nos Estados Unidos ou Ergonomia, como era chamada na maioria dos países. Porém foi por ocasião da 2a. Guerra Mundial que os problemas de interação homem-máquina e meio ambiente tomaram maiores proporções, tornando-se realmente necessário à interação das ciências da saúde com a engenharia (ROEBUCK, 1975). No decorrer da história foram várias as tentativas de padronização internacional de medidas antropométricas, sendo a 1a. delas no Congresso Internacional de Antropologistas em Mônaco, em abril de 1906, onde 38 dimensões cranianas e 19 medidas da cabeça e face foram padronizadas por antropologistas do mundo todo; e a 2a. foi no Congresso Internacional de Genebra, em 1912, priorizando-se as medidas do esqueleto humano. (ROEBUCK, 1975).Em meio a esses fatos surgiu o termo Cineantropometria e a primeira publicação que utilizou este 9 termo foi de Roch Meynard, no Canadá, porém só em 1972 que este termo passou a ser largamente utilizado (PETROSKI, 1999). Em 1979 Drinkwatar propôs uma nova divisão para a caracterização do peso corporal: músculos, ossos, gordura e outros resíduos, utilizando a correlação dos valores antropométricos destas quatro áreas com os do modelo que estima o peso corporal, de Ross e Wilson (PETROSKI, 1999). O avanço científico que houve na área da Antropometria deve-se muito a contribuição de médicos e anatomistas, que possibilitaram a visualização e nomeação de pontos anatômicos e outras estruturas do corpo humano. No início da década de 80 já haviam sido desenvolvidos métodos bastante modernos para mensuração e avaliação da composição corporal: o ultra-som, os Raios-X, a Tomografia Computadorizada, densitometria e a impedância bioelétrica (PETROSKI, 1999; McARDLE, KATCH & KATCH, 1992). No Brasil a partir de 1930 adicionou-se ao ensino da Educação Física o ensino da Biometria aplicada que analisava os índices antropométricos, determinava o biótipo através do método de Viola e dava noções de bioestatística aplicada (PETROSKI, 1999). Em 1971 teve início uma mudança pelo LABOFISE (Laboratório de Esforço Físico), ao introduzir conceitos da composição corporal, difundindo a determinação do percentual de gordura estimado pela medida de dobras cutâneas e o calculo do peso ósseo, através do diâmetro ósseo (De Rose et al. apud PETROSKI, 1999). Em 1974, foram introduzidas as técnicas de Heath-Carter, que foi rapidamente assimilada e implantada em todo o país (PETROSKI, 1999). Através de estudiosos brasileiros os métodos de fracionamento do peso corporal e técnicas especiais de análise do somatotipo começaram a ficar conhecidas. Em 1978, Gomes e Araújo publicaram o artigo “Metodologia do somatotipo antropométrico de Heath-Carter”. Através desta publicação tornou conhecida a padronização de dez medidas antropométricas utilizadas na época (Petroski apud PETROSKI, 1999). Mais tarde duas publicações divulgaram expressamente a Cineantropometria em nosso país: França e Vívolo, em 1984, ampliaram o número de dobras cutâneas possível, estabelecendo 10 uma padronização utilizada até hoje. Foram descritas outras descrições de pontos anatômicos cineantropométricos como o índice-Z e a proporcionalidade (Phantom) (PETROSKI, 1999). Na década de 70 e, por 15 anos praticamente, utilizou-se unicamente a equação de Faulkner, de 1968, também conhecida como “equação modificada” de Yuhasz”, de 1962. Guedes em 1986, demonstrou preocupação com o uso de equações não analisadas devidamente: Guedes verificou a validade da equação de Faulkner para a avaliação de brasileiros adultos, concluindo que essa equação é inadequada para estimar o percentual de gordura da população brasileira (PETROSKI, 1999). Outro importante acontecimento na área de estudo da Cineantropometria foi a produção do adipômetro CESCORF, aqui mesmo no Brasil, que foi validado e evidenciado sua fidedignidade (PETROSKI, 1999). Em 1995, Petroski desenvolveu equações generalizadas para estimar a densidade corporal de homens e mulheres brasileiros, partindo da mensuração e análise das medidas antropométricas de 304 homens e 213 mulheres de Santa Catarina e Rio Grande do Sul (PETROSKI, 1999). Pires Neto realizou estudos para estimativa da densidade corporal em soldados e cabos do exército brasileiro. Carvalho e Pires Neto (1998) realizaram estudos com universitários, utilizando a impedância bioelétrica (PETROSKI, 1999). Dentro da biomecânica a antropometria vem auxiliando no desenvolvimento de modernas técnicas de quantificação do movimento humano e na definição dos modelos, principalmente nos estudos biomecânicos da musculatura esquelética. Quanto aos modelos, estes vem evoluindo cada vez mais, tornando-se mais precisos (MELO & SANTOS, 2000). 11 3 CARACTERIZAÇÃO DO MÉTODO A antropometria, técnica sistematizada utilizada para medir as dimensões corporais do homem. É uma metodologia originalmente desenvolvida por antropologistas físicos, no entanto, hoje vem sendo utilizada e aprimorada por profissionais ligados a várias outras áreas (GUEDES & GUEDES, 1997). Medidas antropométricas são aplicáveis para grandes amostras e podem proporcionar estimativas nacionais e dados para a análise de mudanças seculares (Roche apud COSTA, 1999), este método incluí medidas de peso, estatura, perímetros corporais, diâmetros ósseos e espessura de dobras cutâneas (COSTA, 1999). Na Biomecânica, a antropometria preocupa-se com a determinação das características e propriedades do aparelho locomotor, bem como as dimensões e formas geométricas do corpo e dos segmentos corporais, distribuição da massa, braços de alavancas, posições articulares, entre outros, permitindo a confecção de um modelo antropométrico contendo os parâmetros necessários para a construção e representação biomecânica da estrutura que se pretende analisar (AMADIO, 1996). 12 4 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 4.1 ANTROPOMETRIA TRADICIONAL Antropometria tradicional é o conjunto de medidas que inclui: massa corporal, estatura, perímetros, diâmetros ósseos, dobras cutâneas (GUEDES in AMADIO, 2000). Essas medidas fundamentam-se nos princípios de anatomia e da dissecação de cadáveres (COSTA, 1999). 4.2 IMPEDÂNCIA BIOELÉTRICA (BIOIMPEDÂNCIA) Esta técnica produz informações quanto à impedância que o corpo humano oferece a condução de uma corrente elétrica (GUEDES in AMADIO, 2000). Chama-se de impedância a oposição oferecida por um circuito elétrico a uma corrente alternada. A bioimpedância baseia-se nos diferentes níveis de condutibilidade elétrica dos tecidos biológicos expostos a várias freqüências de correntes (GUEDES in AMADIO, 2000). Segue a Lei de Ohm que diz “a resistência de uma substância é proporcional à variação da voltagem a ela aplicada”. Nos tecidos onde há o predomínio da massa gorda há uma menor relação com a capacidade de condução da corrente elétrica, e nos tecidos onde há o predomínio do componente líquido (massa magra), há uma estreita relação com a capacidade de condução de corrente elétrica (COSTA, 1999; GUEDES in AMADIO, 2000). 13 4.3 ABSORTOMETRIA RADIOLÓGICA DE DUPLA ENERGIA (DEXA) É uma técnica utilizada na análise da composição corporal. Baseia-se no pressuposto de que o grau de absorção de radiações de cada tecido orgânico depende do comprimento da onda utilizada e do número atômico dos elementos interpostos. Portanto, ao se estabelecer o nível de absorção diferencial de fótons emitidos a duas diferentes energias, à medida que esses ultrapassam o corpo, após tratamento matemático das informações, pode-se distinguir o conteúdo de mineral ósseo dos demais tecidos (GUEDES in AMADIO, 2000). 4.4 DENSITOMETRIA Esta técnica baseia-se no pressuposto de que a densidade de todo o corpo é estabelecida pelas densidades de vários componentes corporais e pela proporção que cada um desses componentes contribui para o estabelecimento da massa corporal total (GUEDES in AMADIO, 2000). Os valores de densidade corporal são determinados pela relação entre o peso corporal e o seu volume: O peso corporal é facilmente aferido através de balanças, sendo, portanto, na determinação da densidade corporal as medidas de volume a principal preocupação. Essas medidas de volume corporal podem ser verificadas através da pesagem hidrostática e a pletismografia, que são as duas técnicas mais utilizadas (GUEDES in AMADIO, 2000). 4.4.1 Pesagem hidrostática Nessa técnica o avaliado é submerso em um tanque com água, e o volume corporal é computado com base na diferença entre o peso corporal medido no ambiente e totalmente submerso em água (GUEDES in AMADIO, 2000). 14 Baseia-se no Princípio de Arquimedes, “todo corpo mergulhado em um fluido (líquido ou gás) sofre, por parte do fluido, uma força vertical para cima, cuja intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo” (RAMALHO et al., 1993) mf= massa do fluido df = densidade do fluido Vf = volume do fluido A intensidade do empuxo é igual à do peso dessa massa deslocada: E = empuxo mf= massa do fluido g = gravidade df = densidade do fluido Vf = volume do fluido Para corpos totalmente imersos, o volume de fluido deslocado é igual ao próprio volume do corpo (RAMALHO et al., 1993) 4.4.2 Pletismografia Essa técnica utiliza-se do deslocamento de ar, em vez da perda de peso na água, para medir o volume corporal. O avaliado é introduzido em uma câmara fechada e isolado do meio exterior em condições isotérmicas, com pressão e volume de ar em seu interior já conhecidos (GUEDES in AMADIO, 2000). Baseia-se na aplicação da lei do deslocamento de ar de Boyle: “sob temperatura constante, a pressão de um gás é inversamente proporcional ao seu volume”. 4.5 HIDROMETRIA Baseia-se na suposição de que a quantidade de água se apresenta de forma razoavelmente constante na massa isenta de gordura, com negligenciável instabilidade associada à gordura estocada no tecido adiposo (GUEDES in AMADIO, 2000). Para a determinação da quantidade total de água corporal tem sido utilizada a administração de água destilada, acompanhada de substâncias marcadora que se difundem e se 15 misturam com a água do corpo. Os cálculos quanto à quantidade de água corporal total são baseados na relação: C1V1 = C2V2 onde C1V1 representam a quantidade do isótopo administrado, C2 a concentração do isótopo no fluido biológico e V2 o valor estimado da água corporal (Schoeller apud GUEDES in AMADIO, 2000). 4.6 ESPECTROMETRIA DE RAIOS GAMA Baseia-se na emissão de raios gama, que são radiações bastante penetrantes e conforme sua energia é capaz de atravessar grandes espessuras (www.cnen.gov.br/cnen_99/news/radiacoes.pdf). Dependendo da substância ou tecido pelo qual essa radiação passa, sua intensidade vai diminuindo. Esse decréscimo na intensidade pode ser medido e usado para determinar a densidade de uma substância (NIGG & HERZOG, 1995). 4.7 RESSONÂNCIA MAGNÉTICA Baseia-se na mudança da orientação do momento magnético do núcleo de H+ de um tecido específico, que é gerado quando este é colocado em um campo magnético e estimulado com uma onda de rádio. O decréscimo do sinal é medido por uma bobina receptora. Esse sinal recebido é processado e uma imagem é gerada. A imagem mostra a secção do objeto que está sendo explorado (NIGG & HERZOG, 1995). 4.8 TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA Consiste em tomadas de raios-X tridimensionais de uma pequena secção do objeto de interesse. As medidas são tomadas em pequenos intervalos ao longo do segmento, gerando uma série de secções do segmento (NIGG & HERZOG, 1995). Para que se obtenha essas tomadas ligam-se os tubos de Raios-X a um filme radiográfico por um braço rígido que gira em torno de um determinado ponto, situado num plano paralelo à 16 película, imprimindo nesta as imagens das secções dos segmentos ou órgãos de interesse (www.cnen.gov.br/cnen_99/news/radiacoes.pdf). 4.9 ACELERAÇÃO DE SEGMENTOS Este método determina o momento de inércia do antebraço. Baseia-se na terceira lei de Newton ou lei da Inércia, que diz que “inércia é a propriedade comum a todos os corpos materiais, mediante a qual eles tendem a manter o seu estado de movimento ou de repouso”. A aceleração angular do membro pode ser medida e o momento de inércia determinado pela equação (NIGG & HERZOG, 1995): I = F.d α I = momento de inércia F = força aplicada d = distância entre o ponto de aplicação da força e o ponto de apoio α = aceleração angular do membro 4.10 MAPEAMENTO DO PERFIL DO VOLUME Baseia-se no pressuposto de que uma secção horizontal através do corpo tenha formas elípticas, sendo um mapa de contorno feito da plotagem da área de corte de uma dada secção através do corpo, sobre um gráfico ordenado e plotada a distância dos pés até a área sob a curva (NIGG & HERZOG, 1995). 4.11 INVESTIGAÇÕES ANALÍTICAS INDIRETAS (MÉTODOS TEÓRICOS) Tem por base procedimentos analíticos para o cálculo de características e propriedades inerciais da massa corporal. Aplicando-se as leis da mecânica construíram-se modelos matemáticos do corpo humano, que se baseiam em corpos rígidos. Para um melhor entendimento, definiremos o que é centróide, centro de massa, centro de gravidade, momento de inércia e corpos rígidos. 17 - Centróide É o centro geométrico de uma área (BEER & JOHNSTON, 1980). É calculado pela expressão (NIGG & HERZOG, 1995): n . r = Σ ri ∆i i = 1_____ n Σ ∆i i=1 - Centro de massa O centro de massa de um objeto é o centróide de toda massa dos elementos. É calculado por (NIGG & HERZOG, 1995): rCM = ∫ rdm . ∫ dm - Centro de gravidade O centro de gravidade de um objeto é o centróide de todas as forças gravitacionais. É calculado por (NIGG & HERZOG, 1995): rCG = ∫ rdG . ∫ dG - Momento de inércia O momento de inércia, I, de uma massa, m, é a soma dos momentos axiais de todos seus elementos. É calculado por (NIGG & HERZOG, 1995): I = ∫ r2 dm . - Corpos rígidos São sólidos de densidade uniforme e forma geométrica simples, com seus eixos articulares fixos substituídos por móveis, para que simulassem posições e movimentos humanos (NIGG & HERZOG, 1995). 4.11.1 Hanavan (1964) Este modelo (ANEXO A) é constituído por 15 sólidos geométricos simples. Foram feitas 25 medidas antropométricas em 66 sujeitos e estas usadas sob medida para cada sólido. Muitas suposições foram a base de desenvolvimento deste modelo: − O corpo humano pode ser representado por um conjunto de corpos rígidos de formas geométricas simples e densidade uniforme; − As equações de regressão usadas para o peso dos segmentos são representativas do espectro dos pesos dos corpos de interesse; 18 − Os membros movem-se sobre pontos fixos quando o corpo muda de posição e são conectados por articulações em dobradiças de massa mínimas. O centro de gravidade, massa e momento de inércia de cada segmento são derivados da geometria de cada sólido. Para calcular o peso dos segmentos utilizaram-se as equações de regressão de Barter. Se o peso total do corpo calculado não era igual a medida do peso do corpo, a diferença era distribuída proporcionalmente nos segmentos. Este modelo foi testado usando-se os dados fornecidos por Santschi et al., (1963). A localização do centro de gravidade e os princípios dos momentos de inércia foram calculados para oito posições dos corpos e comparados aos dados das medidas de Santschi et al., (1963). O modelo matemático prevê o centro de gravidade do corpo total a menos de 1,8cm, e os momentos de inércia dentro de 10% dos valores medidos, que podem ser afetados com erros (NIGG & HERZOG, 1995). 4.11.2 Hatze (1980) Este modelo (ANEXO B) foi desenvolvido com 17 segmentos, oferecendo as seguintes melhorias sobre os modelos passados/antigos: − Inclui os ombros como entidades separadas; − Diferencia os sujeitos em feminino e masculino; − Considera as flutuações da forma atual de cada segmento individual; − Descreve as variações da densidade ao longo da secção e ao longo do eixo longitudinal do segmento; − Ajusta a densidade de certos segmentos de acordo com o valor de um indicador de gordura subcutânea especial; − Não assume que os segmentos são simétricos; − Descreve as mudanças morfológicas do corpo como a obesidade e a gravidez; − É valido para crianças; − Modela os pulmões com uma baixa densidade. Para representar o sujeito como modelo são necessárias 242 medidas antropométricas separadas. A grande simplificação sugerida neste modelo é a suposição de que os segmentos são rígidos. 19 O modelo foi testado com 4 sujeitos. A precisão de erro para a massa corporal total implicada foi de 0,26% e o máximo de erro de 0,52%. Isso indica uma acurácia estimada da massa corporal. Os valores para o momento de inércia de um lado ao outro do plano transverso do sujeito no grupo teste foi comparado àqueles de estrutura similar aos cadáveres do estudo de Dempster (1955). Comparações diretas feitas contra várias medidas diretas das propriedades inerciais dos segmentos dos sujeitos indicaram que o total em conformidade do modelo com os dados era de mais ou menos 3% com o máximo erro de ± 5% (NIGG & HERZOG, 1995). 4.11.3 Método Fotogramétrico - Jensen (1981) Neste modelo (ANEXO C) o corpo pode ser modelado usando zonas elípticas (Jensen 1976, 1978, 1986, 1989). O corpo inteiro é seccionado no plano transverso em zonas de 2cm, sendo representado em 16 segmentos: cabeça, pescoço, tronco superior, tronco inferior, braço, antebraço, mão, coxa, perna e pé. As divisões dos segmentos seguem basicamente os procedimentos descritos por Dempster (1995), mas com secções modificadas para entrar em formação no plano transverso. Cada zona é representada por uma elipse, que é construída pelo maior e menor eixo dos dois planos contíguos, portanto, uma média da área de secção da zona. O centróide e o volume de cada zona pode ser calculado diretamente da geometria de uma placa elíptica. O volume dos segmentos e do corpo todo é simplesmente a soma do volume das zonas. A massa dos segmentos e do corpo todo é a soma da massa de cada zona, que é determinada pela média da densidade da zona multiplicada pelo volume da zona. Duas suposições foram feitas: − As zonas centróides estão sobre o elo de conexão distal e proximal do centróide articular; − As orientações de referência dos eixos dos segmentos são paralelas aos eixos do corpo. Desde que as elipses sejam simétricas, os eixos dos segmentos e do corpo tornam-se eixos principais. O momento de inércia da massa pode ser calculado pelo momento de inércia de uma placa elíptica e o momento de inércia da massa do corpo pode ser determinado usando o teorema do eixo paralelo para somar os momentos de inércia de todos os segmentos. 20 Para aplicar o método, o sujeito deve deitar em prono sobre blocos de maneira que todos os segmentos estejam posicionados paralelamente ao eixo do corpo. As linhas de coordenadas horizontais e verticais são marcadas nas superfícies adjacentes ao sujeito e são fotografadas ao longo deste, e posteriormente são digitalizadas e segmentadas. Todo o corpo bem como os parâmetros inerciais dos segmentos são calculados por esses registros digitalizados. A média da densidade dos segmentos são tomadas de fontes publicadas. A massa do corpo calculada usando este método está geralmente a menos de 2% da medida da massa corporal, que indica um alto grau de acurácia do modelo para esta quantidade. De acordo com Jensen, a aplicação do método é rápida, requer cerca de 10 minutos por sujeito para marcar os pontos de referência sobre o corpo e fotografar o indivíduo. A digitalização requer cerca de 2 horas (NIGG & HERZOG, 1995). 4.11.4 Yeadon (1989) Este modelo foi descrito com 11 segmentos, usando 40 sólidos separados. Foram tomadas 95 medidas antropométricas em um indivíduo e usadas para definir a forma do modelo. No desenvolvimento deste modelo Yeadon assumiu que: − Os segmentos são corpos rígidos; − Não há movimento no pescoço, pulsos, tornozelos; − Os sólidos que formam um segmento coincidem os eixos longitudinais; − Os valores de densidade são uniformes ao longo de cada sólido. As massas dos segmentos, localização dos centróides e os princípios dos momentos de inércia sobre os centróides são calculados baseados na geometria do sólido. O modelo previu a massa total do corpo de 3 sujeitos dentro de 2,3%. Se a correção do ar contido nos pulmões é feita, o erro da massa total do corpo é reduzido para aproximadamente 1% (NIGG & HERZOG, 1995). 21 4.12 EQUAÇÕES DE REGRESSÃO Podem fornecer um rápido e fácil meio para determinar os parâmetros inerciais para um indivíduo usando apenas algumas medidas antropométricas. São desenvolvidas de um grupo de medidas de base em cadáveres ou pessoas vivas, e são usadas para extrapolar várias propriedades internas para indivíduos fora do grupo de base. Estes valores devem, contudo, somente ser usados como primeiras aproximações até eles poderem ser mais completamente avaliados em amostras maiores das medidas atuais.(NIGG & HERZOG, 1995). 4.12.1 Barter (1957) Na tentativa de superar as limitações impostas pelo tamanho pequeno da amostra dos estudos de Braune e Fischer (1889) e Dempster (1955) e combinando os resultados dos estudos disponíveis, ele pegou as massas dos segmentos selecionados, aplicou uma análise de regressão estatística neles e derivou equações de regressão que podem ser usadas para determinar a variação das massas dos segmentos como uma função de massa total do corpo. O erro padrão nessas equações variou do mínimo de 0,3kg para ambos pés, até o máximo de 2,9kg para a cabeça, pescoço e tronco (NIGG & HERZOG, 1995). 4.12.2 Clauser et al. (1969) Estas equações de regressão foram desenvolvidas para determinar a massa e a localização do centro de gravidade de um segmento de várias medidas antropométricas. O erro padrão para a massa do segmento variou do mínimo de 0,002kg para a mão, até o máximo de 0,93kg para a cabeça e tronco. O erro padrão para a localização do centro de gravidade variou do mínimo de 0,16cm para o antebraço, até o máximo de 1,5cm para a perna inteira (NIGG & HERZOG, 1995). Yokoi et al. (1985) 22 Para determinação das propriedades inerciais foi aplicado o método da fotogrametria de Jensen (1976) em 184 sujeitos, sendo 93 garotos e 91 garotas, variando entre 5 e 15 anos de idade. Para classificar e calcular as propriedades de inércia dos segmentos (massa dos segmentos, centro de gravidade e raio de giração em torno do centro de gravidade) foi utilizado o índice de Kaups ao longo da idade, gênero e tipo corporal (esguio/magro, normal e sobrepeso / obeso) em 16 grupos. O índice de Kaups é definido por: k = índice de Kaups BW = peso do corpo em kg H = altura em cm Os autores não comentaram sobre a acurácia deste método, sabe-se apenas que a classificação acima deve fornecer estimativas mais precisas para as propriedades de inércia dos segmentos em crianças do que se usada em adultos (NIGG & HERZOG, 1995). 4.12.3 Acklaud et al. (1988) Para determinar as propriedades de inércia usou-se o método fotogramétrico. Um estudo foi feito durante 5 anos com 13 adolescentes do sexo masculinos. Equações de predição foram desenvolvidas a partir dos resultados do método fotogramétrico, permitindo a determinação das propriedades inerciais dos segmentos (massa, localização do centro de gravidade e momento de inércia) provenientes de medidas antropométricas. A comparação direta entre o predito e os valores de medida atual não foram feitas. Contudo, as localizações do centro de gravidade da coxa e da perna foram comparadas a vários dados publicados. (coxas – 43,6% do “fim próximo” do segmento; perna – 41,8%) (NIGG & HERZOG, 1995). 4.12.4 Hinrichs (1985) Um conjunto de equações de regressão foi desenvolvido para os parâmetros inerciais baseados nos dados apresentados por Chandler et al. (1975). As equações predizem os momentos de inércia sobre os eixos transverso e longitudinal passando através do centro de massa, usando várias medidas antropométricas. Estas equações estão baseadas num tamanho de amostra muito pequeno (seis cadáveres) e, portanto, devem ser tratados com cautela (NIGG & HERZOG, 1995). 23 4.12.5 Yeadon e Morlock (1989) Baseando-se nos dados de Chandler, equações de regressão foram desenvolvidas para determinar os momentos de inércia dos segmentos, usando equações de regressão linear e nãolinear. As equações desenvolvidas usando os dados do membro direito do cadáver foram testadas nos dados do membro esquerdo. As medidas antropométricas foram tomadas em garotos de 10 anos de idade e colocadas no modelo matemático de Yeadon, e usadas para determinar as propriedades de inércia dos segmentos. As equações de regressão predisseram para as propriedades do braço esquerdo com um erro padrão de 21% e 13% para as aproximações linear e não-linear, respectivamente. O erro padrão para as propriedades inerciais modeladas para os garotos de 10 anos de idade foram 28,6% e 20% para as aproximações linear e não-linear, respectivamente. O erro para a aproximação não-linear pode ser considerado razoável se considerado o grau que um garoto de 10 anos de idade difere de uma amostra de um grupo de 6 cadáveres adultos (NIGG & HERZOG, 1995). 4.12.6 Zatziorsky e Sluijanov (1985) Este modelo (ANEXO D) foi feito da combinação de medidas antropométricas com a técnica de espectrometria de raios gama para o desenvolvimento de uma série de equações de regressão para massa, centro de gravidade e principais momentos de inércia para vários segmentos corporais. As equações estão baseadas nos dados de 100 sujeitos e produzem um erro padrão de geralmente menos que 10% (NIGG & HERZOG, 1995). 24 5 PROCEDIMENTOS E CUIDADOS Como já visto, a padronização dos termos e procedimentos antropométricos é fundamental para que haja uma perfeita compreensão na interpretação dos dados e posterior análise. Seguindo-se uma metodologia definida internacionalmente o estudo tornar-se-á de maior valia aos resultados adquiridos (PETROSKI, 1999). Alguns procedimentos e cuidados devem ser seguidos para que estas medidas sejam fidedignas e possam futuramente ser utilizadas por outros pesquisadores e estudiosos no uso da mesma metodologia. 5.1 ANTROPOMETRIA TRADICIONAL 5.1.1 Massa corporal É a forma de mensurar a massa orgânica e inorgânica que compõe o corpo humano. Tem como finalidade medir o processo de crescimento e indicar o estado nutricional, sendo necessário associá-la a outras variáveis como idade, sexo e estatura (PETROSKI, 1999). Procedimentos: o avaliado deve subir na plataforma, colocando um pé de cada vez e posicionando-se no centro da mesma. Realiza-se apenas uma medida (PETROSKI, 1999). Cuidados: mínimo de roupa, verificação da calibração da balança a cada dez pesadas, verificar o nível do solo onde ficará a balança (PETROSKI, 1999). 5.1.2 Altura São medidas lineares realizadas no sentido vertical (PETROSKI, 1999). Procedimentos: todas as alturas são realizadas do lado direito, deve-se realizar duas medidas e uma terceira se houver diferença (PETROSKI, 1999). 25 Cuidados: registrar a ordem em que a medida foi realizada e preferencialmente no mesmo horário e período do dia, certificar se a posição do avaliado está correta, exigir mudança na posição entre uma medida e outra (PETROSKI, 1999). 5.1.3 Comprimentos Os comprimentos correspondem às distâncias entre dois pontos antropométricos medidos longitudinalmente (PETROSKI, 1999). Procedimentos: todas as alturas são realizadas do lado direito, deve-se realizar duas medidas e uma terceira se houver diferença (PETROSKI, 1999). Cuidados: certificar se o ponto anatômico está correto e se a posição do avaliado está correta. 5.1.4 Dobras cut6aneas É uma forma indireta de mensuração da adiposidade corporal (PETROSKI, 1999). Procedimentos: separar o tecido adiposo e subcutâneo do tecido muscular usando-se os dedos polegar e indicador da mão esquerda, quando o avaliador for destro; fazer a pegada da dobra cutânea à 1cm acima do ponto anatômico, ajustar as extremidades do equipamento cerca de um centímetro do ponto anatômico obedecendo ao sentido da fibra, realizar duas medidas e se houver diferença dos resultados realizar uma terceira (PETROSKI, 1999; ROCHA, 1998). Cuidados: medir sempre no hemicorpo direito, o avaliado deve estar com a musculatura relaxada, aguardar dois segundos para fazer a leitura, não soltar a prega enquanto não executar a leitura, não realizar a medida logo após uma atividade física (PETROSKI, 1999). 5.1.5 Perímetros É a medida que corresponde às circunferências dos seguimentos corporais (PETROSKI, 1999).. Procedimentos: localizar o ponto de referência a ser medido, o plano da fita deve estar adjacente à pele com suas bordas perpendiculares ao eixo do seguimento medido, realizar a leitura com aproximação de milímetros, realizar duas mensurações e quando houver diferenças 26 dos valores obtidos realizar uma terceira e calcular a média aritmética das mesmas (PETROSKI, 1999; ROCHA, 1998). Cuidados: marcar corretamente o ponto de medida com lápis dermográfico, medir sempre sobre a pele nua, usar fita flexível que não seja elástica, não deixar o dedo entre a fita e a pele, não dar pressão excessiva e nem deixar a fita frouxa, não medir após atividade física, mensurar sempre que possível na presença de outro avaliador ou em frente a um espelho para verificar a colocação da fita métrica, realizar a leitura da medida olhando sempre de frente e à altura do valor numérico da fita (PETROSKI, 1999; ROCHA, 1998). 5.1.6 Diâmetros ósseos É a distância entre as proeminências ósseas definidas através de pontos anatômicos, medida em centímetros (PETROSKI, 1999). Procedimentos: deve-se identificar primeiramente as extremidades ósseas pela ponta dos dedos indicadores e em seguida marcar com um lápis dermográfico; a medida deve ser realizada no mínimo três vezes, sendo que a segunda e a terceira medida devem ser obtidas seqüencialmente e não consecutivamente; as medidas devem ser realizadas no sentido horizontal colocando-se as hastes do aparelho perpendicularmente ao diâmetro medido (PETROSKI, 1999). Cuidados: exercer uma suave pressão nas hastes do aparelho evitando que esse fique frouxo (PETROSKI, 1999). 5.2 IMPEDÂNCIA BIOELÉTRICA É a medida feita pela oposição oferecida por um circuito elétrico a uma corrente alternada (GUEDES in AMADIO, 2000). Procedimentos: colocar os eletrodos emissores distalmente no dorso da mão e do pé, no plano do 3º metacarpo e 3º metatarso; colocar os eletrodos receptores proximalmente na mão e no pé, 1º no pulso e 2º tornozelo; colocação no lado esquerdo, na posição de decúbito dorsal (GUEDES in AMADIO, 2000). 27 Cuidados: não usar diurético nos últimos sete dias, jejum de pelo menos 4 horas, não ingerir bebida alcoólica nas ultimas 48 horas, abster-se de atividade física nas últimas 24 horas, urinar pelo menos 30 minutos antes da medida, manter-se em repouso por 5-10 minutos em decúbito dorsal antes da medida (GUEDES in AMADIO, 2000). 5.3 DEXA É a densitometria realizada com emissão de Raios-X de dupla energia (GUEDES in AMADIO, 2000). Procedimentos: o indivíduo deve estar deitado em decúbito dorsal para que através de uma série de varreduras transversais a partir da cabeça até os pés se obtenha o rastreamento (GUEDES in AMADIO, 2000). . Cuidados: não é preciso nenhum preparo ou requisitos especiais para a execução do exame, porém não deve ser realizado com freqüência devido a radiação que é emitida (GUEDES in AMADIO, 2000). 5.4 PESAGEM HIDROSTÁTICA Também conhecida como densitometria. É a determinação do volume pela diferença entre peso corporal dentro e fora d’água (GUEDES in AMADIO, 2000). Procedimentos: pesar o indivíduo fora d’água, submergir totalmente o indivíduo na água, realizar uma expiração máxima, realizar de 8 a 12 pesagens submersas (GUEDES in AMADIO, 2000). Cuidados: esta medida só pode ser realizada em indivíduos com razoável adaptação ao meio aquático (GUEDES in AMADIO, 2000). 28 5.5 PLETISMOGRAFIA É a técnica que utiliza deslocamento do ar para medir o volume corporal (GUEDES in AMADIO, 2000; COSTA, 1999). Procedimentos: introduz-se o avaliado na câmera fechada e isolada do meio exterior, com pressão e volume de ar conhecidos, em condições isotérmicas e após determina-se nova pressão interna com o indivíduo dentro da câmara (GUEDES in AMADIO, 2000; COSTA, 1999). Cuidados: não é preciso nenhum preparo ou requisitos especiais para a execução da medida (COSTA, 1999). 5.6 HIDROMETRIA É a medição que se baseia na suposição de que a quantidade de água apresenta-se de forma razoavelmente constante na massa isenta de gordura possibilitando a determinação da massa magra (GUEDES in AMADIO, 2000; GUEDES & GUEDES, 1997). Procedimentos: administra-se via oral ou intravenosa uma substância marcadora, aguarda-se de 3 a 4 horas (para o completo equilíbrio do isótopo entre os compartimentos do organismo), recolhe-se amostra de urina ou sangue para a análise da absorção da substância pelo organismo (GUEDES in AMADIO, 2000). Cuidados: utilização em crianças e adolescentes, pela superestimação da massa magra e subestimação da massa gorda (GUEDES in AMADIO, 2000). 5.7 ESPECTROMETRIA DE RAIOS GAMA É a medição que se baseia na suposição de que a quantidade de potássio apresenta-se de forma razoavelmente constante na massa isenta de gordura possibilitando a determinação da massa magra (GUEDES & GUEDES, 1997). 29 Procedimentos: o sujeito é posicionado no aparelho e então é feita a varredura do corpo pela emissão de raios gama (GUEDES & GUEDES, 1997). Cuidados: não é preciso nenhum preparo ou requisitos especiais para a execução da medida, porém não deve ser realizado com freqüência devido a radiação que é emitida(GUEDES & GUEDES, 1997; www.cnen.gov.br/cnen_99/news/radiacoes.pdf ). 5.8 RESSONÂNCIA MAGNÉTICA É uma técnica não invasiva e não radioativa que utiliza a ação do campo magnético para a obtenção de imagens das estruturas do corpo humano (NIGG & HERZOG, 1995). Procedimentos: o sujeito é posicionado no aparelho e então é feita a varredura do corpo pela emissão de uma determinada freqüência de onda de radio no campo magnético (NIGG & HERZOG, 1995). Cuidados: sujeitos que utilizam marcapasso, próteses metálicas, ou qualquer outro material que crie um campo magnético e interfira na avaliação (www.cnen.gov.br/cnen_99/news/radiacoes.pdf). 5.9. TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA É um método que utiliza a emissão de Raios-X de forma tridimensional para a obtenção de imagens dos segmentos e estruturas corporais (www.cnen.gov.br/cnen_99/news/radiacoes.pdf). Procedimentos: o sujeito é posicionado no aparelho e então é feita a varredura do corpo pela emissão de Raios-X (www.cnen.gov.br/cnen_99/news/radiacoes.pdf). Cuidados: o avaliado deverá permanecer imóvel durante o período o exame que dura aproximadamente 5 minutos e não deve ser realizado com freqüência devido a radiação que é emitida (www.cnen.gov.br/cnen_99/news/radiacoes.pdf). 30 5.10 ACELERAÇÃO DE SEGMENTOS Método criado para a determinação do momento de inércia do antebraço (NIGG & HERZOG, 1995). Procedimentos: o segmento é repentinamente largado de um ponto fixo e sua aceleração angular e o momento da força muscular são calculados a partir de um acelerômetro acoplado á extremidade distal do segmento analisado, obtendo-se o momento de inércia do segmento (NIGG & HERZOG, 1995). 31 6 APLICAÇÕES A antropometria é o método para mensuração das dimensões do corpo humano. Diferentes aplicações para essas medidas refletem os diversos interesses dos pesquisadores (ROEBUCK et al., 1975). Dentre as aplicações, podemos destacar o uso das medidas antropométricas na arquitetura, na ergonomia, na clínica, nos esportes, na indústria e na biomecânica. Na arquitetura a antropometria possui um importante papel fornecendo dados sobre as características físicas dos usuários para os quais são formulados projetos de edificações, mobiliários e espaços para recreação e lazer (ROEBUCK et al., 1975). A relação existente entre a ergonomia e a antropometria é muito estreita, pois é através das medidas antropométricas que se torna possível a adequação de materiais e ambientes aos seus usuários, considerando o bem-estar e o conforto destes e conseqüentemente levando à otimização das funções por estes executadas (ROEBUCK et al., 1975). Na indústria os dados antropométricos da média da população são de grande valia, pois com base nestes dados torna-se possível uma produção em grande escala de determinado produto, tornando o custo mais acessível e ao mesmo tempo com boa ergonomia. Na produção sobmedida, como é o caso de carros de competição, aeronaves, roupas personalizadas, entre outros, maior é a necessidade dessas medidas específicas (ROEBUCK et al., 1975). Ainda podemos destacar o papel dos modelos antropométricos na utilização de testes de resistência ao impacto, onde seria impossível a realização destes com seres humanos vivos (MELO & SANTOS, 2000). Também na aplicação clínica e esportiva a antropometria se faz importante, pois através dela é possível realizar-se o acompanhamento do desenvolvimento e crescimento do homem (GUEDES & GUEDES, 1997). Dependendo do enfoque, pode auxiliar no diagnóstico de certas patologias ou determinar a composição corporal do indivíduo, assim como o biotipo mais 32 adequado para prática de competição esportiva específica e os materiais utilizados por atletas para melhorar sua performance (ESTON & REILLY, 1996). Na biomecânica, além de ser um método de mensuração independente para realização de estudos, também é um método auxiliar, servindo como base de fundamentação para outros métodos de mensuração (AMADIO, 1996). Estudos sobre a marcha, como os realizados por ALVES & GONÇALVES (2001), que analisaram a marcha em crianças obesas e para determinação da obesidade utilizaram medidas como estatura, massa, dobras cutâneas e índice de massa corporal, LOBO DA COSTA et al. (2001), que analisaram os padrões dos momentos articulares no andar e no correr infantis, onde medidas antropométricas como estatura, massa, comprimento dos membros inferiores e diâmetros de joelho, pelve e tornozelo para estimativa dos eixos articulares, e o estudo sobre as características dinâmicas do caminhar em função do calçado feito por MACHADO (1994), que utilizam as medidas antropométricas como método auxiliar para o desenvolvimento do estudo; e como o trabalho desenvolvido por MANFIO (1995), em que as características antropométricas associada aos parâmetros biomecânicos do pé servem como padrão para a fabricação de calçados, nos referem alguns exemplos da importância e aplicabilidade da antropometria nos estudos biomecânicos. As técnicas antropométricas mais importantes na biomecânica, atualmente, são os modelos teóricos e as equações de regressão, porém, as medidas tradicionais como massa corporal e perímetros são ainda muito usadas, pois sem elas não seria possível a aplicação dos modelos matemáticos ou das equações de regressão. 33 7 ESTUDOS E TENDÊNCIAS Analisando os Anais do V, VI, VII, VIII e IX Congressos Brasileiros de Biomecânica nota-se que a antropometria está presente em muitos dos estudos de forma indireta, sendo utilizada na caracterização da amostra através de medidas de estatura e massa corporal ou como auxiliar para outros métodos, como a cinemetria e a dinamometria. Como método principal também é utilizado, principalmente no desenvolvimento de novos modelos e associado a outros métodos de medição. No V Congresso Brasileiro de Biomecânica, os estudos que mais se evidenciaram foram os que utilizavam modelos antropométricos ou que tinham como objetivo desenvolver modelos matemáticos. CUNHA et al. (1993) investigaram quantitativamente a flutuação que aparece no padrão de corridas de um jovem, usando um modelo matemático para dispor das variáveis cinemáticas do movimento de rotação e translação. BRENZIKOFER & MERCADANTE (1993) contribuíram com um estudo sobre os conceitos de mecânica aplicados à biomecânica na construção de modelos antropométricos. DUARTE & AMADIO (1993) também realizaram um estudo sobre o formalismo Lagrangeano e ARAÚJO E AMADIO (1993) revisaram os princípios de construção do corpo humano pelos princípios de Pauwels. LOBO DA COSTA et al. (1993) realizaram um estudo onde os pontos e eixos anatômicos para medidas antropométricas eram localizados a partir de fotogramas. MANFIO et al. (1993) validaram o método de medição indireta das variáveis antropométricas através dos métodos de medição direta com micrômetro digital e metroscópio horizontal analógico. No VI Congresso Brasileiro de Biomecânica os trabalhos que envolviam a antropometria voltavam-se ao desenvolvimento de técnicas de medidas antropométricas e o uso da 34 antropometria para caracterização da amostra, principalmente em se tratando de membros inferiores. HERNANDEZ et al. (1995) estudaram a correlação das propriedades biomecânicas dos ligamentos dos joelhos com suas características antropométricas através da tração axial pura em 25 pares de joelhos de cadáveres em uma máquina de ensaios mecânicos. FRANCHIN & LIMA (1995) realizaram um estudo sobre as alterações posturais em atletas de handebol do sexo feminino através da avaliação postural, medidas antropométricas e aplicação de questionário, um voltado para o grupo de atletas e outro para o grupo de não-atletas. SACCO et al. (1995) contribuíram com um estudo sobre as características e propriedades da massa corporal humana para o estudo de modelos antropométricos através da determinação da densidade corporal in vivo utilizando-se um tanque de imersão com água e simultaneamente o uso de uma célula de carga, o peso corporal. MOTA (1995) melhorou o método de medição indireta para a obtenção de variáveis antropométricas do pé humano desenvolvido por Manfio et al. (1993) através da implementação de técnicas baseadas no processamento digital de imagens e o uso de um sistema de projeção das extremidades salientes do pé, sendo o sistema anterior composto por cinco batentes independentes para cada um dos artelhos e um único para o calcanhar. KRUEL et al. (1995) construíram um protótipo para a medição de peso de indivíduos imersos em diferentes profundidades de água, na posição em pé. Este protótipo foi composto por uma caixa que fica dentro de uma piscina, um elevador que é imerso na caixa, um sistema de elevação que desloca o elevador no sentido vertical e o sistema de aquisição de dados, que é composto por uma célula de carga, uma placa analógica digital, um computador e um software que faz a leitura da placa A/D e converte este sinal em kgf. KUREL et al. (1995) realizaram um estudo para determinar a redução do peso hidrostático em diferentes profundidades de água, onde, de acordo com o protocolo do LAPEX, determinou-se o peso corporal, estatura, dobras cutâneas, diâmetros ósseos e perímetros da amostra, composta por 54 indivíduos de ambos sexos, e utilizando-se o programa computacional PREDICA 14 calculou-se o percentual de gordura, peso gordo, massa corporal magra, massa óssea e peso muscular dos indivíduos, dados estes que foram usados na seleção da amostra. 35 Neste estudo, CORRÊA et al. (1995) tiveram como objetivo comparar os resultados de energia mecânica obtidos para os diferentes segmentos corporais, total externo, total interno e energia potencial, utilizando-se os valores de massa e os parâmetros inerciais provenientes de dois métodos de medição antropométrica diferentes: o proposto por Dempster e o de Zatziorsky. No VII Congresso Brasileiro de Biomecânica os estudos relacionados à antropometria enfocavam o uso dos modelos antropométricos associados à cinemetria e o uso de métodos diagnósticos, como a absorciometria de Raios-X. GLITSCH (1997) utilizou neste estudo um modelo em três dimensões para determinar as cargas internas dos membros inferiores. Em outro estudo o mesmo autor trabalha com o modelo de Zatziorsky, utilizando a dinâmica inversa e a videografia em três dimensões. BALIKIAN et al. (1997) verificaram se há um acréscimo no rendimento do atleta de natação em que há predomínio da massa magra com o uso da roupa de neoprene molhada, através da determinação do índice de massa gorda dos sujeitos. CORRÊA et al. (1997) estudaram as variações na energia mecânica do andar na esteira rolante e no piso fixo através da cinemetria e utilizando-se o modelo de Dempster conforme descrito por Winter. SACCO et al. (1997) estudaram as variáveis dinâmicas da marcha em um grupo nativo do litoral paulista. O protocolo inicial constou da aplicação de um questionário, tomada das medidas antropométricas: estatura e larguras referentes à superfície plantar, através da impressão plantar por um pedígrafo e o mapeamento dinâmico da distribuição de pressão plantar em duas situações distintas em piso acimentado e em areia e os sinais dinâmicos foram adquiridos pelo sistema FScan. BARROS et al. (1997) utilizando-se da absorciometria de Raios-X localizaram o centro de massa e comprimentos de vários segmentos corporais, estabelecendo uma relação de proporcionalidade entre as massas do tronco, braços e pernas. Os autores citados, através do mesmo método relacionaram a massa magra e a massa óssea estimada por este método em atletas de alto nível de diferentes modalidades esportivas e com longo tempo de treinamento. 36 RODRIGUEZ et al. (1997) realizaram um estudo do índice do arco longitudinal e através da impressão plantar determinaram as medidas de comprimento e largura dos pés de crianças de diferentes populações. SACCO et al. (1997) realizaram um estudo onde foram descritas características antropométricas dos pés em condição estática, como perímetros, larguras, e índice do arco plantar, e de parâmetros dinâmicos relacionados à distribuição de pressão plantar e à força de reação do solo, pelo sistema F-Scan, durante a marcha de crianças obesas. No VIII Congresso Brasileiro de Biomecânica a ênfase dos estudo que envolvem antropometria está voltada VECCHIA et al. (1999) realizaram um estudo piloto com um indivíduo do sexo masculino para a determinação das cargas internas no segmento inferior. O estudo foi realizado com o sujeito caminhando descalço sobre a passarela de 10 m com piso emborrachado. Para implementação da rotina de cálculo das forças e momentos intersegmentares foi utilizado o modelo de Dempster segundo Winter. MORREIRA et al. (1999) desenvolveram um sistema de banco de dados para o método de medição indireta das variáveis antropométricas validado por Manfio et al. (1993). As variáveis antropométricas utilizadas no sistema são as propostas por Manfio (1995), e a descrição das mesmas podem ser encontradas em sua dissertação. KRAESKI et al. (1999) realizaram um estudo em que o objetivo era quantificar os erros na obtenção das coordenadas espaciais na reconstrução tridimensional. Os procedimentos adotados foram a localização dos pontos anatômicos e determinação dos eixos articulares, realização das medidas antropométricas, aquisição das imagens, digitalização destas e a determinação dos erros na obtenção das coordenadas especiais. MANFIO et al. (1999) determinaram os ângulos de flexão do eixo médio do pé em 129 indivíduos de ambos os sexos e sem deformidades patológicas visíveis. Para a análise utilizaram o contorno e 11 medidas antropométricas de ambos pés, sendo estas obtidas através do método de medição direta e o contorno do pé a partir das imagens adquiridas em estudos realizados anteriormente, para obtenção de medidas antropométricas. 37 NASSER & AVILA (1999) verificaram a distribuição de força, na região de apoio anterior do pé em alturas de 1 a 12 centímetros, com variações de 0, 10, 15 e 20 graus no suporte de apoio do calcâneo. Para isso se utilizaram medidas antropométricas do pé, por medição direta, e a medida de força foi realizada em uma plataforma de força. RODRIGUEZ et al. (1999) realizaram um estudo das alterações funcionais e antropométricas nos pés de uma população nativa. Utilizaram medidas antropométricas diretas como estatura, comprimentos, alturas e perímetros do pé e o índice do arco plantar foi determinado pelo método indireto da impressão plantar, e para determinação da sensibilidade cutânea plantar foi utilizado um estesiômetro. No IX Congresso Brasileiro de Biomecânica a ênfase dos estudos que envolvem antropometria está voltada para a utilização de modelos antropométricos e métodos como a pesagem hidrostática. SCARRONE et al. (2001) utilizaram o tanque de imersão idealizado por Kruel et al. (1995) na determinação dos parâmetros inerciais de massa, centro de massa e momento de inércia baseados na pesagem hidrostática. ANDRADE et al. (2001) utilizaram a videogrametria para a obtenção dos comprimentos anatômicos dos segmentos compatível com o modelo anatômico de Zatziorski. A partir da determinação das distâncias projetadas sobre o eixo de referência e dos pontos anatômicos selecionados, o método permite, aproximando-se a forma de cada segmento a um cilindro, o cálculo comprimento biomecânico, massa e momento de inércia de cada segmento. SOUSA et al. (2001) utilizaram neste estudo o método de dinâmica inversa, assumindo um modelo bidimensional, composto por três segmentos rígidos representando a coxa, a perna e o pé, para determinar a força, momento articular e potência mecânica em saltos elementares do ballet clássico. LOBO DA COSTA et al. (2001) avaliaram os padrões de momentos articulares no andar e no correr de crianças utilizando um modelo analítico-dedutivo para estimar parâmetros de sobrecarga representados pelos momentos articulares resultantes nos planos sagital e frontal. A determinação deste parâmetro foi feita a partir de dados da cinemática em conjunto com um 38 modelo físico-matemático do aparelho locomotor e medidas das sobrecargas externas, representadas pelas forças de reação do solo. SOARES et al. (2001) através da dinâmica inversa, utilizando um modelo bidimensional composto por três segmentos rígidos representando a coxa, a perna e o pé exploraram a influência dos métodos de obtenção dos parâmetros inerciais no cálculo das cargas internas nas articulações do quadril, joelho e tornozelo. KRUEL & TARTARUGA (2001) determinaram o percentual de redução do peso hidrostático em pessoas do sexo feminino de diferentes idades através do método de imersão vertical proposto por Kruel (1995). O sistema de aquisição de dados foi composto por um elevador de imersão desenvolvido por Kruel (1995). PINTO et al. (2001) relacionaram as estimativas de área de secção transversa muscular dos pontos médios do braço e da coxa com a força dinâmica máxima através dos testes de 1-RM de flexão do cotovelo e extensão do joelho, respectivamente. As áreas de secção transversa de coxa e braço foram obtidas pelas equações propostas por Gurney (1973) que se baseiam nas medidas de dobras cutâneas e perímetros. 39 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALVES, M. G. S.; GOLÇALVES, C. A. Análise de marcha em diferentes velocidades: estudo em crianças obesas. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE BIOMECÂNICA, 9, Gramado, 2001. Anais do IX Congresso Brasileiro de Biomecânica. Porto Alegre: Escola de Educação Física da UFRGS, 2001. v. 2. p.218-223. AMADIO, A. C. (Org.). Fundamentos biomecânicos para análise do movimento humano. São Paulo: Laboratório de Biomecânica/EEFUSP, 1996. ANDRADE, L. M. et al. Obtenção de parâmetros inerciais a partir de videogrametria. Congresso Brasileiro de Biomecânica, 9, 2001, Gramado. 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