WÜST, Eduardo¹ e PALHANO, Rudinei²
1. Instituto Brasileiro de Tecnologia do Couro, Calçado e Artefatos (IBTeC)
2. Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS
Resumo
Os calçados de salto alto, principalmente os que acompanham a moda atual, passam por constantes mudanças conforme sua linha, modelo, materiais e época do ano. Relacionado a este fator, temos um componente essencial a ser avaliado, que é o conforto, e o Brasil ainda é o único país no mundo que avalia este quesito através de normas técnicas, utilizando seres humanos para testar estes produtos.
Com isso, o presente estudo tem como objetivo fazer um levantamento dos resultados dos testes de distribuição de pressão plantar e índice de amortecimento, realizados conforme as NBR 14836 e 14838, respectivamente, avaliados no Laboratório de Biomecânica do IBTeC por um período de 3 anos. Participaram do estudo 13 mulheres, com média de idade de (27 ± 3) anos, altura de (167 ± 3,1) cm e massa corporal de (62,4 ± 2,2) kg.
Para a aquisição dos dados de pressão plantar, foram utilizadas palmilhas sensorizadas do sistema Pedar-X, com taxa de amostragem de 50 Hz. Para os dados do índice de amortecimento, foram utilizadas plataformas de força, marca AMTI®, com taxa de amostragem de 2 kHz. A velocidade da marcha foi controlada em 4 km/h ± 5%, e os resultados foram apresentados através da estatística descritiva.
A média dos 30 calçados para o índice de amortecimento foi de 45%. Já na distribuição de pressão plantar, a média para a região do antepé foi de 255 kPa e para a região do calcanhar de 136 kPa. Estes indicativos apontam para uma nova direção para os calçados femininos de moda que tenham salto alto, sugerindo que, com estudos adequados e inovação em produtos, é possível desenvolver calçados com atributos de moda e conforto concomitantes.
Palavras-chave: índice de amortecimento, conforto, biomecânica, calçado, distribuição de pressão plantar, salto alto.
Abstract
The high heel shoes, especially those that follow current fashion trends, undergo constant changes according to the model, materials, and season. An essential component to be evaluated in this context is comfort, and Brazil remains the only country in the world that assesses this aspect through technical standards using human subjects to test these products.
Therefore, this study aims to survey the results of plantar pressure distribution tests and cushioning index, conducted according to NBR 14836 and 14838 standards, respectively, evaluated at the IBTeC Biomechanics Laboratory over a period of 3 years. The study involved 13 women, with an average age of (27 ± 3) years, height of (167 ± 3.1) cm, and body mass of (62.4 ± 2.2) kg.
Plantar pressure data acquisition used a Pedar-X system with sensorized insoles at a sampling rate of 50 Hz. For the cushioning index data, the AMTI® force platforms with a sampling rate of 2 kHz were employed. The subjects walked at a speed of 4 km/h ± 5%, and the results were presented through descriptive statistics.
The average cushioning index for the 30 shoes was 45%, while the mean plantar pressure for the forefoot region was 255 kPa and 136 kPa for the heel region. These indicators point toward a new direction for women’s fashion shoes with high heels, suggesting that with proper studies and product innovation, it is possible to develop shoes that combine both fashion and comfort attributes.
Keywords: absorption index, comfort, biomechanics, footwear, plantar pressure distribution, high heel shoes.
Introdução
Os inúmeros modelos de calçados de salto alto chamam cada vez mais a atenção do público feminino. Santos e Avila (2007), ao aplicarem um questionário com 342 participantes, identificaram que 23% das entrevistadas usavam salto alto. Inserido neste contexto, muitas empresas preocupam-se em atender as tendências da moda, mas nem sempre os princípios de conforto e proteção dos pés são considerados (FIALHO, 2002).
Santos, Nazário e Avila (2007) identificaram em seu estudo que 55% das mulheres entrevistadas usavam salto alto mais de três vezes na semana e que grande parte das usuárias deste modelo de calçado relatava dor na região do médio pé (31%), seguido do retropé (20%), verificando ainda que 66,4% das mulheres sentiam desconforto nos pés. Resultados que atentam para os quesitos de conforto do calçado. Santos e Ávila (2007) apontam diferentes aspectos observados nos calçados para que sejam considerados adequados, entre eles estão flexibilidade do cabedal, estabilidade, correta distribuição da pressão plantar e absorção de impacto.
Seguindo Cha (2022), que também analisou calçados de salto de 7 cm, sendo um grupo usando palmilhas de absorção de choque e outro grupo de 26 participantes que não usaram essas palmilhas, durante uma caminhada, para a avaliação da pressão plantar.
Tratando-se especificamente de calçados de salto alto, a grande preocupação se concentra na questão da utilização deste calçado e as alterações que o aumento do salto venha a trazer na postura, na força de reação do solo e na pressão plantar. A preocupação é voltada sempre para o conforto, a segurança e a saúde das usuárias.
As cargas mecânicas impostas ao aparelho locomotor durante o caminhar são consequências da interação de aspectos provenientes do próprio movimento e de aspectos do ambiente, e o calçado faz parte deste aspecto ambiental. O interesse em controlar as cargas externas assume grande importância quando se considera que as lesões degenerativas que afetam o aparelho locomotor podem ser ocasionadas por fatores como a sobrecarga no retropé e no antepé. Alguns trabalhos relacionam o aumento significativo nas forças e pressões nas regiões dos pés com lesões nestas áreas (KERRIGAN, TOOD e RILEY, 1998).
Snow e Williams (1994) realizaram um estudo sobre a utilização de calçado de salto alto mostrando os seus efeitos em relação à postura, cinemática e forças de reação do solo. Foram utilizados calçados com alturas de salto de 1,9 cm, 3,8 cm e 7,6 cm, encontrando, na posição estática, um aumento sistemático da carga no antepé conforme o aumento da altura do salto do calçado, e picos de força vertical de reação do solo maiores em calçados de salto alto.
O estudo da distribuição de pressão plantar no calçado é de grande importância para o projeto e desenvolvimento de calçados, uma vez que pontos de alta pressão podem causar bolhas e calosidades, além de ser sinônimo de desconforto. Da mesma forma que a componente vertical da força de reação do solo durante a locomoção está relacionada ao impacto ou à forma de absorção do impacto quando o pé do sujeito apoia-se no solo e também é afetada pela construção do calçado.
Utilizando destas avaliações, uma contribuição dos estudos da biomecânica para o setor calçadista gerou as normas brasileiras de avaliação do conforto do calçado (ABNT NBR 14834 a 14840), que são ensaios e parâmetros associados à biomecânica e assim permitem não só diferenciar o calçado e quantificar seu conforto, como favorecer o desenvolvimento de novos produtos com atributos de conforto e inovação.
Neste intuito, empresas do setor de calçados femininos vêm investindo constantemente em estudos biomecânicos e na inovação tecnológica para o desenvolvimento de calçados de salto alto confortáveis.
Constata-se que o consumidor tem uma exigência cada vez maior por produtos com apelo da moda e, ao mesmo tempo, de boa qualidade e com conforto. Ao questionar o que o consumidor levava em consideração na escolha do calçado, Santos e Avila (2007) identificaram que o conforto figurou como o principal aspecto nesta escolha (53%), sendo o segundo principal tópico o modelo do calçado (31%). Isto mostra que o público feminino está preocupado com o conforto, mas também considera importantes os itens relacionados ao design (estética) do calçado e os fatores ditados pela moda. Fortalecendo a importância de agregar conforto ao calçado de moda, o que faz necessário que haja incorporação de novas tecnologias na concepção e confecção do calçado de salto alto.
Assim, este estudo tem como objetivo descrever parâmetros de conforto relacionados à absorção de impacto e distribuição de cargas no pé em calçados de salto alto.
Material e Método
A coleta ocorreu no Laboratório de Biomecânica, do Instituto Brasileiro de Tecnologia do Couro, Calçado e Artefatos (IBTeC). Participaram do estudo 13 mulheres com massa de (62,4 ± 2,2) kg, estatura de (167 ± 3,1) cm e idade de (27 ± 3) anos. As participantes foram informadas dos procedimentos da pesquisa e assinaram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido.
Para este estudo, foi realizado um levantamento de dados de ensaios realizados no Laboratório de Biomecânica do IBTeC referente a calçados femininos de salto alto testados durante o intervalo de 3 anos. Os calçados considerados para o estudo foram aqueles que apresentavam salto alto com mais de 15 cm e com a mesma sola e características semelhantes referentes ao cabedal. No total, foram considerados 30 calçados de salto alto.
Os equipamentos para aquisição dos dados dinâmicos durante a marcha foram:a) Palmilhas sensorizadas do tipo capacitivas do sistema Pedar-X, da marca Novel®, com uma taxa de amostragem de 50 Hz. O sistema é composto por duas palmilhas, sendo que cada uma possui 99 sensores, com espessura de 2,2 mm, alojados na parte superior e inferior de um material dielétrico;b) Plataformas de força extensométricas modelo OR6, marca AMTI®, com taxa de amostragem de 2 kHz;c) Sistema de fotocélulas posicionadas a 3 metros uma da outra para controle indireto da velocidade da marcha.
Para aquisição dos dados de distribuição de pressão plantar, a palmilha sensorizada foi introduzida dentro do calçado, posicionada entre o pé da modelo e a palmilha do calçado. Na cintura das participantes, foi fixado um cinto com o sistema de coleta e telemetria do equipamento de aquisição Pedar-X, sendo este conectado às palmilhas do sistema. As participantes percorreram uma distância de 10 metros na velocidade de 4 km/h ± 5%, totalizando 4 ciclos completos da marcha. Foram realizadas 10 coletas deste procedimento, excluindo-se os dois valores extremos. Analisou-se o pico de pressão plantar para as regiões de calcâneo e metatarso.
Para coleta dos parâmetros referentes à força vertical de reação do solo, com a finalidade de quantificar a absorção do impacto, foram realizadas 20 aquisições válidas na situação descalço e 20 com cada calçado avaliado. Foram consideradas válidas as coletas nas quais a participante abordasse a primeira plataforma com o pé direito e a segunda com o pé esquerdo na velocidade de 4 km/h ± 5%. Para análise dos dados, utilizou-se a Taxa de Aceitação do Peso (TAP), calculada através da derivada primeira entre 10 a 20% do Primeiro Pico de Força (PPF) da curva vertical da força de reação do solo. Com base neste parâmetro, para a situação descalço e com calçado, calculou-se o Índice de Amortecimento (IA) do calçado, determinado através da equação 01, descrita a seguir e baseada na Norma de Conforto do Calçado - ABNT NBR 14838.
Onde:
IA = Índice de amortecimento (%);
∂descalço = derivada entre 10 a 20% do PPF descalço;
∂calçado = derivada entre 10 a 20% do PPF calçado.
Os valores para cada variável analisada foram apresentados através da estatística descritiva (média, desvio padrão e coeficiente de variação).
Resultados
Os valores médios dos 30 calçados avaliados encontram-se dispostos na Tabela 1.
Tabela 1. Valores médios (x), desvio padrão (s) e coeficiente de variação (CV) para os parâmetros analisados
O valor obtido para o índice de amortecimento foi de 45%, com um coeficiente de variação para este parâmetro de 15%. Os valores médios picos de pressão plantar foram de 255 kPa com um coeficiente de variação de 13% para a região do antepé (metatarsos) e de 136 kPa com uma variação de 19% para a região do retropé (calcâneo). Ao observar as duas regiões constata-se que os valores foram superiores no antepé em relação ao retropé (Figura 2).
Figura 2. Valores médios de pico de pressão plantar para as duas regiões avaliadas (calcâneo e metatarso).
Discussão
O crescimento do mercado de consumo, as tendências de moda e as novas exigências do consumidor vêm fazendo com que os fabricantes de calçado desenvolvam uma grande variedade de modelos com o intuito de atender esta demanda eminente, a qual destaca-se os calçados femininos de moda.
No estudo de Yung-Hui & Wei-Hsien (2005), que teve como objetivo determinar se o aumento do salto e o uso de vários tipos de palmilhas de calçados resultariam em mudanças na distribuição de pressão, força de impacto e percepção de conforto durante a marcha, percebeu-se que o aumento da altura do calcanhar aumenta a pressão medial do antepé, a força de impacto e o desconforto percebido durante a caminhada. Uma inserção personalizada com um protetor de calcanhar ou um mecanismo de suporte de arco para calçados de salto alto seria eficaz para reduzir a pressão no calcanhar e a força de impacto ou a pressão medial no antepé, além de melhorar o conforto do calçado.
Alguns estudos (Frey, 2000; Pinho et al., 2006; Santos e Avila, 2007) têm apontado resultados indicativos de um aumento das cargas nas estruturas do pé ao caminhar utilizando salto alto.
Santos e Avila (2007) obtiveram em seu estudo descritivo maiores valores de taxa de aceitação do peso ou taxa de carregamento da força vertical de reação do solo para calçados de salto alto tipo agulha. Pinho (2005) analisou a influência da força peso relativa ao peso corporal no retropé, examinando a componente vertical da força de reação do solo (Fz) e a distribuição da pressão plantar nas áreas do retropé e antepé durante a posição estática em apoio bipodal. Para isso, foram utilizados calçados de salto e dispositivos que simulavam diferentes alturas e ângulos de apoio do calcâneo. Os resultados mostraram diferenças significativas para Fz em relação às alturas (p < 0,001) e aos ângulos (p < 0,001), com padrões semelhantes observados nas situações real e simulada. Além disso, foi identificado um padrão não linear na diminuição da força vertical no retropé e da pressão plantar nessa mesma região, à medida que a altura de apoio no calcâneo aumentava.
Da mesma forma, Snow e Williams (1994) já haviam obtido valores superiores, também de primeiro pico de força vertical de reação do solo para calçados de salto alto, indicando que este modelo tende a absorver menos o impacto durante a caminhada. Os resultados evidenciaram que o tipo de salto influenciou na absorção de impacto durante a marcha, uma vez que os saltos altos (10 cm) geraram valores superiores a calçados do tipo anabela e sapatilhas.
O estudo de Dong e Lee (2013) compara alturas dos calçados de salto, medindo o deslocamento do COP (centro de pressão) e as alterações na distribuição da pressão dos pés após caminhar com salto plano (0,5 cm), salto médio (4 cm) e sapatos de salto alto (9 cm) durante 1 hora. A distribuição da pressão do pé não mudou significativamente após caminhar com calçados de salto médio (4 cm), mas mudou significativamente após caminhar com calçados baixos (0,5 cm) ou calçados de salto alto (9 cm). Da mesma forma, o COP não foi significativamente deslocado após caminhar com calçados de salto médio (4 cm), mas foi significativamente deslocado após caminhar com calçados baixos (0,5 cm) ou calçados de salto alto (9 cm).
Ao realizar este levantamento com calçados testados a nível laboratorial nos últimos 3 anos, constatou-se que os valores obtidos tanto para o índice de amortecimento quanto para a distribuição de pressão plantar não foram excessivos e encontram-se dentro de limites normais no que diz respeito a estes limites nas Normas de Conforto NBR 14836 e NBR 14838, que avaliam o conforto de calçados.
Tal condição pode ser um indicativo de que os calçados de salto alto nos últimos anos têm apresentado melhorias em sua confecção, proporcionando maior conforto. Fazendo com que o conceito de que um calçado de salto alto provoca cargas excessivas nas estruturas do pé seja reconsiderado ao longo dos anos.
Pinho e colaboradores (2006) encontraram entre seus resultados calçados com alturas e ângulos aproximados com médias de distribuição de pressão plantar muito distintas. Segundo os autores, isto se deve provavelmente às influências decorrentes das características de confecção, o que permite suscitar a ideia de que a qualidade, bem como o design do calçado, influencia diretamente nestes resultados.
No levantamento realizado com avaliação de 30 modelos de calçados de salto alto com 15 cm de altura, embora diferentes, principalmente em sua estrutura de cabedal, os coeficientes de variação obtidos encontram-se dentro de limites normais para estudos desta área, ou seja, abaixo de 20%. Isto sugere que, apesar de levemente distintos em suas características, todos os calçados obtiveram valores aproximados e dentro dos padrões aceitáveis. Assinala-se que, apesar de buscar atender os quesitos de moda, também há uma crescente preocupação na confecção, principalmente do solado, para que agregue materiais que venham a favorecer a distribuição das pressões plantares e a auxiliar na absorção de impacto durante o caminhar.
Conclusão
Nos últimos 20 anos, vários estudos, ainda que alguns controversos e inespecíficos, vêm apontando o aumento das cargas na estrutura dos pés decorrentes do incremento da altura do salto no calçado feminino.
Os resultados do levantamento realizado para os modelos testados sugerem que, embora os valores ainda sejam superiores nas regiões do antepé, os mesmos encontram-se dentro da normalidade, tanto no que se refere à distribuição de pressão plantar quanto à força vertical de reação do solo, relacionada diretamente com a absorção de impacto.
Por fim, é importante a realização de testes biomecânicos para a determinação das variáveis e suas faixas aceitáveis com o objetivo de proporcionar conforto e saúde aos usuários. Estes indicativos apontam para uma nova direção no que se refere ao calçado feminino, sugerindo que, aplicando estudos adequados, inovação, produtos e matéria-prima, é possível desenvolver calçados com atributos de moda e conforto simultaneamente.
Referências
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Yung-Hui, Lee; Wei-Hsien, Hong. Effects of shoe inserts and heel height on foot pressure, impact force, and perceived comfort during walking. Applied Ergonomics. v. 36 p. 355-362, 2005.
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