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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.5.2010.tde-21062010-172706
Document
Author
Full name
Bergson Weber Cabral Queiroz
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2010
Supervisor
Committee
Sacco, Isabel de Camargo Neves (President)
Loss, Jefferson Fagundes
Vilibor, Renata Hydee Hasue
Title in Portuguese
Avaliação eletromiográfica comparativa de diferentes exercícios em quadrupedia do método Pilates
Keywords in Portuguese
Eletromiografia
Exercício baseado no pilates
Fisioterapia
Terapia por exercício
Abstract in Portuguese
O método Pilates é um sistema de exercícios criado pelo alemão Joseph Pilates (1880-1967), que tem como foco o fortalecimento e estabilização da região abdominal e lombar, e que vem sendo adaptado para aplicação em diversas áreas da reabilitação, inclusive nas disfunções da região lombar. O controle dinâmico da musculatura do tronco tem um papel importante na prevenção de lesões das estruturas da coluna vertebral. No método Pilates, os exercícios knee stretch, executados na posição de quadrupedia, são clinicamente recomendados por promoverem o fortalecimento e desafiarem a estabilização da musculatura do tronco. Contudo, há uma carência de estudos científicos sobre a descrição biomecânica destes exercícios. Este estudo investigou a atividade dos músculos estabilizadores do tronco e do quadril, em quatro variações dos exercícios knee stretch: pelve em retroversão e tronco em flexão; pelve em anteversão e tronco em extensão; pelve neutra com tronco inclinado em relação ao solo; e pelve neutra com tronco paralelo ao solo. Participaram do estudo 19 sujeitos saudáveis, com treinamento prévio no método Pilates. Foi registrado o sinal eletromiográfico dos músculos iliocostal, multífido, glúteo máximo, reto do abdome, oblíquo externo e interno. Foi mensurada e comparada a raiz média quadrada do sinal eletromiográfico normalizada pela contração isométrica voluntária máxima de cada músculo em cada variação do exercício nas fases de extensão e de flexão do quadril. Foi calculada a integral do envoltório linear de cada músculo, normalizada pela contração voluntária isométrica máxima, e calculado o padrão de co-contração entre músculos extensores e flexores de tronco, e também analisada a relação entre os músculos definidos como locais (multífido e oblíquo interno) com os globais (iliocostal e reto do abdome). Os dados eletromiográficos foram comparados por meio de ANOVAs 2-fatores para medidas repetidas, seguidas pelo post hoc HSD Tukey. A posição com pelve em retroversão promoveu uma atividade significativamente maior dos músculos oblíquo externo e glúteo máximo. A posição com pelve em anteversão aumentou significativamente a atividade do multífido e também apresentou uma maior relação entre a atividade de extensores/ flexores. A posição de pelve neutra com tronco inclinado promoveu uma relação significativamente maior entre a ativação de músculos locais/ globais em comparação aos outros exercícios. E a posição de pelve neutra com tronco paralelo ao solo promoveu uma atividade significativamente menor de todos os músculos. A atividade do reto do abdome foi similar em todos os exercícios, não sofrendo influência das posições de pelve e tronco. As variações nas posições de pelve e de tronco nos exercícios knee stretch levaram a uma mudança no padrão de ativação dos músculos multífido, glúteo máximo, reto do abdome e oblíquos, bem como a uma mudança no padrão de ativação da musculatura extensora em relação a flexora, e dos músculos locais em relação aos globais. O baixo nível de atividade do músculo reto do abdome sugere que ele mantém a sua ação para garantir a estabilidade pélvica nos quatro exercícios, independentemente das posições de tronco e de pelve
Title in English
Comparative electromyographic evaluation of different quadruped Pilates method exercises
Keywords in English
Electromography
Exercise therapy
Physical therapy
Pilates based exercise
Abstract in English
The Pilates method is an exercise system developed by Joseph Pilates (1880-1967). Its main focus is the strengthening and the stabilization of the trunk muscles. This method has been adapted for application in several physical rehabilitation areas, including low back disorders. The dynamic control of trunk muscles plays an important role in preventing repetitive injury of intervertebral disks, facet joints, and related structures. In the Pilates method the knee stretch exercises are clinically recommended because they can promote the strengthening and challenge the stabilization of trunk muscles. These exercises are done in a quadruped position. However, little biomechanical investigation about them has been reported in the scientific literature. This study investigated the activity of stabilizing trunk and hip muscles in four variations of Pilates knee stretch exercises: retroverted pelvis with flexed trunk; anteverted pelvis with extended trunk; neutral pelvis with inclined trunk; and neutral pelvis with trunk parallel to the ground. Participated in the study 19 healthy subjects experienced in Pilates routines. Surface electromyographyc signal of iliocostalis, multifidus, gluteus maximus, rectus abdominis, and external and internal oblique muscles were recorded in the four knee stretch exercises variations. It was calculated and compared the root mean square values normalized by the maximal voluntary isometric contraction of each muscle and exercise in both phases of hip extension and flexion. We also calculated the integral of the linear envelope of each muscle, normalized by the maximal voluntary isometric contraction, and it was determined the co-contraction pattern of extensors and flexors muscles and also the relationships patterns of the so called local (multifidus and internal oblique muscles) and global muscles (iliocostalis and rectus abdominis muscles) in each exercise. The exercises and phases data were compared using a two-way ANOVA for repeated measures followed by the HSD Tukey post hoc test. The retroverted pelvis with flexed trunk position led to significantly increased external oblique and gluteus maximus muscle activation. The anteverted pelvis with trunk extension significantly increased multifidus muscle activity and also presented an increased relation of activity of extensor over flexor muscles. The neutral pelvis with inclined trunk position presented a significantly increased the relation of activity of local over global muscles in comparison with others exercises. The neutral pelvis position with trunk paralel to the ground led to significantly lower activity of all muscles. Rectus abdominis muscle activation was similar in all exercises and was not influenced by position of the pelvis and trunk. Variations in the pelvic and trunk positions in the knee stretch exercises change the activation pattern of the multifidus, gluteus maximus, rectus abdominis and oblique muscles, and also the relation pattern of extensors over flexors muscles and of local over global muscles. The lower level activation of the rectus abdominis muscle suggests that it maintains its action to guarantee pelvic stability in the 4 exercises regardless of trunk and pelvic position
 
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BergsonWCQueiroz.pdf (2.27 Mbytes)
Publishing Date
2010-06-23
 
WARNING: The material described below relates to works resulting from this thesis or dissertation. The contents of these works are the author's responsibility.
  • QUEIROZ, B.W.C., et al. MUSCLE ACTIVATION DURING FOUR PILATES CORE STABILITY EXERCISES IN QUADRUPED POSITION [doi:10.1016/j.apmr.2009.09.016]. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation [online], 2010, vol. 91, p. 86-92.
  • CAGLIARI, M.F., et al. Avaliação do papel dos músculos glúteo máximo e reto abdominal em diferentes exercícios de estabilização em quadrupedia do método pilates. In XIII Congresso Brasileiro de Biomecânica, São Paulo, 2009. Anais do XIII Congresso Brasileiro de Biomecânica.São Paulo : SBB, 2009. Resumo.
  • CAGLIARI, M.F., et al. Avaliação do papel dos músculos glúteo máximo e reto abdominal na função estabilizadora de tronco e quadril em diferentes exercícios em quadrupedia do método Pilates. In XVII Simpósio Internacional de Iniciação Científica da Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2009. Anais do XVII Simpósio Internacional de Iniciação Científica da Universidade de São Paulo.São Paulo : Pró-reitoria de Pesquisa USP, 2009. Resumo.
  • MORI, E.T.T., et al. Avaliação eletromiográfica de tronco e cintura escapular durante o exercício pull-up do método pilates. In XIV Congresso Brasileiro de Biomecânica, Ribeirão Preto, 2011. Anais do XIV Congresso Brasileiro de Biomecânica.Ribeirão Preto : Sociedade Brasileira de Biomecânica, 2011. Resumo.
  • MORI, E.T.T., et al. Comparison of trunk and shoulder muscles EMG during Pull-up exercise of the Pilates method in two different positions of springs. In XIX Congress of the International Society of Electrophysiology and Kinesiology, Brisbane, 2012. Proceedings of the XIX Congress of the International Society of Electrophysiology and Kinesiology.Brisbane, Australia : International Society of Electrophysiology and Kinesiology, 2012. Abstract.
  • QUEIROZ, B.W.C., et al. Influence of ankle position in the biomechanics of pilates footwork exercises. In XVII Congress of the International Society of Electrophysiology and Kinesiology, Niagara, 2008. Proceedings., 2008. Abstract.
  • QUEIROZ, B.W.C., et al. Trunk muscles co-contraction ratios in Pilates stabilization exercises. In 7th Progress of Motor Control, Marseille, 2009. Proceedings of., 2009. Abstract.
  • GOMES, D.R., et al. Exercícios footwork do método Pilates como estratégia de fortalecimento e estabilização de tornozelo. In XVII Congresso Brasileiro de Fisioterapia, São Paulo, 2007. Revista Brasileira de Fisioterapia., 2007. Resumo.
  • GOMES, D.R., QUEIROZ, B.W.C., e SACCO, I. C. N. Descrição e comparação da atividade eletromiográfica entre três tipos de exercícios de footwork do método pilates. In XV Simpósio Internacional de Iniciação Científica da Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2007. Anais., 2007. Resumo.
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