Coisas de bebê: a biomecânica e o sapatinho

Coisas de bebê: a biomecânica do pé e o sapatinho. A gente fala muito de biomecânica por aqui, né? É que além de ser uma área que a gente gosta muito ela é essencial para o desenvolvimento do nosso principal produto: o Noeh! Além disso, nós da Anamê acreditamos muito na importância da primeira infância e, como os bebês ainda não desenvolveram a comunicação falada, é pelo movimento que verificamos seu bem estar…..

Muito prazer, eu sou a Liria, Diretora de Pesquisa da Anamê e, juntos vamos caminhar neste mundo dos bebês nos seus primeiros 1000 dias…

Biomecânica e o sapatinho de bebê

Inicialmente, para desenvolver um calçado adequado funcionalmente é preciso entender a dinâmica do comportamento biomecânico do pé durante o movimento. Vamos conversar sobre os aspectos biomecânicos do pé durante a caminhada (fases da marcha) e especialmente na fase de apoio (contato do pé com o chão), onde o pé faz a interface com o chão. A primeira vista, o pé está envolvido com todas as fases do contato com o solo (absorção do choque, suporte e aceleração) e portanto, deve estar munido de uma ampla gama de propriedades funcionais. Basicamente, o design de calçados, considera o processo de rolamento do pé, como mostra a Figura abaixo que simula o movimento da marcha do pé de um adulto. Lembrando sempre que o pé dos bebês são diferentes dos de adultos, como conversamos anteriormente aqui.

Cinética da biomecânica e o sapatinho do bebê: forças e cargas

Um fator biomecânico muito considerado para o desenvolvimento de calçados em geral, incluindo para bebês, é a interface entre o sapato e o solo. Lembrando do ensino médio: “ação é igual a reação”, ou seja, de acordo com a terceira lei de Newton, uma força terá uma contra força de mesma magnitude mas de direção oposta. Portanto, cada força aplicada na superfície do solo produz uma força contrária que atua e age em todas as articulações do nosso corpo. No caso da locomoção, a interação do pé com o solo produz uma contraforça se chama força de reação do solo (FRS). A FRS é um vetor de força tridimensionl que pode ser determinado usando um equipamento chamado plataforma de força. Para a sua interpretação, esse vetor de força 3D pode ser decomposto em componentes unidimensionais: um vertical e dois horizontais.

Força de Reação do Solo Vertical

A dimensão vertical é o componente de força mais analisado nas pesquisas de marcha. O formato da curva da FRS ao longo do tempo nos dá informações sobre a característica da passada. De forma geral, a FRS vertical tem uma forma de M como mostra a Figura à direita.

O primeiro pico máximo é no começo da fase de apoio, no final da resposta a carga. Logo depois, a força diminui no apoio médio e um segundo pico de força acontece na fase final de apoio. Uma expectativa natural é que a altura do primeiro pico estaria relacionada com a rigidez do solo ou mesmo diretamente relacionado ao amortecimento do calçado. Mas, na verdade, o pico de força mostra somente a magnitude de força que o bebê está fazendo ao solo, dependendo do peso e de outros fatores. A taxa pela qual esse pico ascende é que está relacionado com o amortecimento. Calçados com amortecimento ou solos mais macios podem diminuem a taxa dessa carga. Portanto, essa taxa geralmente é usada como um indicador das características de amortecimento do calçado.

Porém, como já vimos neste post, se os ossos em formação do pé de bebê dependem da carga aplicada sobre ele para se desenvolver, será que calçados que diminuem demais essa taxa de carga são indicados nesta fase? O pico de força neste caso, está mais relacionado com a carga aplicada ao solo do que diretamente relacionada com o calçado.

Cinemática da biomecânica e o sapatinho do bebê: o pé e o tornozelo

Durante a marcha, além das forças aplicadas no corpo, a grande parte dos movimentos articulares acontece no plano sagital. Na fase de balanço, há uma dorsiflexão do pé, dessa forma se preparando para o toque do calcanhar. O tornozelo tem um movimento típico durante o contato com o solo que é caracterizado por 3 fases com alternância na direção da rotação do eixo do pé.

Primeiro, o contato inicial está posterior ao eixo de rotação do tornozelo e portanto, num período de tempo muito curto, o pé é passivamente extendido (flexão plantar) jogando a perna sobre o pé e então, causando dorsiflexão no complexo do tornozelo. Logo depois, o movimento do tornozelo é então revertido no começo da fase de impulso, onde o pé faz flexão plantar e é usado como um alavanca para criar um movimento para frente e para cima. Mesmo que o principal movimento aconteça nesse processo de rolamento do pé no plano sagital, ele é acompanhado por movimentos laterais causado pelo eixo subtalar que é oblíquo. Depois de tocar no solo, o pé roda em pronação até em torno do médio apoio, onde a rotação é revertida em supinação para o movimento de impulsão.

Os calçados costumam afetar principalmente esse movimento de pronação. Especialmente a altura do calcanhar e sua geometria tem mostrado afetar diretamente na pronação. O médio pé atua como um braço de alavanca e então, quanto mais alto o calcanhar mais longo é o braço de alavanca. Como resultado, aumentando a magnitude da pronação. Considerando que os bebês caminham em torno de 2368 passo por dia, pode-se imaginar os efeitos dessa relação.

Retropé versus antepé

É muito simplista considerar o pé como um único corpo rígido. Um dos benefícios do pé ter várias estruturas e elementos é que isso permite que o pé reaja adaptativamente as características das diferentes superficies (por exemplo, andar na areia) e consequentemente, conseguem caminhar suavemente em qualquer  superfície irregular. Portanto, o movimento em torno do eixo longitudinal do pé permite que o pé mantenha o contato com o solo mesmo com deslocamentos medio laterais no processo de rolamento. A quantidade movimento inter segmentar é importante no início e no final da  fase de apoio uma vez que nestes estágios a FRS é maior e somente o antepé e o retropé estão em cotato com o solo. Mostrando que devemos considerar o movimento segmentando do pé.

É importante portanto que o calçado permita um movimento torsional no eixo longitudinal do pé entre o retropé e o antepé. Além disso, a introdução de calçados que possuam uma palmilha dinâmica e multisegmentada é importante para permitir que o pé tenha mais liberdade de movimento e, dessa forma, imitando a marcha descalça.

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Espero que tenham gostado! Se tiver dúvida é só perguntar que iremos te responder!

Um abraço apertado, com carinho da Liria da Anamê

Dra. Liria Okai-Nóbrega. Fisioterpeuta, Pesquisadora, Doutora em neurociências e pós doutora em ciência