Há uma semana, um dos mais importantes biomecânicos de calçados e seu grupo de pesquisa publicaram um editoral no British Journal of Sports Medicine, com uma teoria para explicar o funcionamento dos tênis com fibra de carbono. Eles nominam este mecanismo como "Efeito Gangorra".
Durante a fase de apoio da pisada, mais precisamente na segunda metade desta fase, o ponto de aplicação da força é deslocado para frente, fazendo com que a placa, com toda a sua rigidez, promova o efeito de projetar o calcanhar para cima. Isso teoricamente promove uma diminuição do gasto de energia, pois este "empurrão" no calcanhar faz com que haja uma energia extra para a propulsão.
Figura 1- Ilustração esquemática do "efeito gangorra": A aplicação da força do corredor (seta preta) na parte da frente do tênis e a força de reação no calcanhar (seta vermelha) durante o medio apoio (1) e na propulsão (2). O deslocamento do ponto de aplicação de força, da região dos metatarsos (abaixo dos dedos dos pés) para os dedos (circulo vazio, para circulo cheio) demonstra o efeito gangorra, onde a placa projeta o calcanhar para cima. (modificado do artigo supracitado)
Mas para isso ocorrer, os autores relatam a necessidade de alguns pré requisitos como uma curvatura adequada da placa de carbono, principalmente na região do antepé (parte da frente); o ponto de pivô (caracterizador o efeito gangorra), não pode ser localizado tão à frente do tênis, fazendo com que o próprio tênis seja o fulcro da alavanca; e por fim, a rigidez da placa de carbono deve ser o suficiente para que a força de reação do solo ocorra na região do antepé da placa, durante o contato com o solo.
Nigg e colaboradores ainda afirmam que outro ponto de destaque para este efeito gangorra é a altura do calcanhar. Um calcanhar mais alto permite com a a curvatura da placa seja maior, potencializando ainda mais o "efeito gangorra".
A conclusão deste editorial destaca ainda que muito se acreditava que a grande característica destes calçados era a propriedade reativa da borracha, mas os autores citam estudos afirmando que a borracha da entressola contribui com somente 1% deste ganho. Os demais 3 a 5 % de melhora no tempo, ou na economia de corrida, advém exatamente do que eles chamaram como "efeito gangorra" promovido pela placa.
Agora serei audacioso ao discordar parcialmente do editorial apresentado, para explicar a razão de melhora de performance por parte destes tênis. Claro que esta audácia se dá utilizando o vasto conhecimento do professor Nigg e seus trabalhos sobre o tema, mas afirmaria que se for para fazer alguma analogia, estaria mais para "efeito catapulta" ao invés de gangorra. Assim como destacou, concordo totalmente que o formato da placa é importante e vemos seu formato na figura abaixo.
Figura 2 - Destaque da placa de carbono existente na entressola do tênis. Percebam o seu formato.
Podemos observar que seu formato é muito semelhante ao de uma colher, e acredito que todo mundo algum dia já utilizou-a como uma catapulta, colocando algo em seu cabo e batendo em sua região anterior da porção abaulada, para catapultar o objeto para cima e para frente. O fato desta placa receber toda a força da massa corporal (força peso) na fase do contato inicial do pé com o solo, e transferir esta energia para a região anterior do pé permite este catapultamento. Isso não acontece com o tênis sem placa de carbono, pois a entressola não é tão rígida. Sendo assim ela deforma e este efeito catapulta não acontece.
Percebam que ao vermos a placa no tênis (traço preto entre as áreas vermelha e branca da entressola na figura 2) seu posicionamento é muito semelhante ao de uma colher. Ao deslocar a massa corporal para frente (seta preta do momento 1 da figura 1), esta "colher" rígida empurrará o calcanhar para cima e para frente, colocando mais energia (seta vermelha do momento 2 da figura 1), onde, somada à energia da propulsão da ação muscular nas articulações do quadril, joelho, tornozelo e os próprios dedos, faz com que haja uma maior propulsão. Notem abaixo (figura 3), a porção mais abaulada da colher, permite com que a distância de sua extremidade com o solo seja maior, potencializando ainda mais o efeito "catapulta",
Figura 3 - Comparação do formato da placa de carbono com uma colher.
A ação das forças no calcanhar, ou no mediopé, no momento do toque no solo, no tempo certo de aplicação da força na propulsão, assim como a correta frequência de passos (fator dependente da velocidade de corrida e do tempo de contato do pé com o solo) faz com que se aproveite de forma positiva esta ação mecânica da placa de carbono.
Não quero parecer petulante e não tenho a mínima pretensão de me sobrepor ao vasto e importantíssimo conhecimento do professor Nigg e seu excelente grupo de pesquisa, mas acredito que a analogia com a utilização da colher como catapulta seja mais didática para entender esta evolução dos calçados esportivos. Até mesmo porque esta ideia da catapulta somente surgiu após a leitura do citado editorial.
"Se cheguei até aqui foi porque me apoiei no ombro dos gigantes."― Isaac Newton
Nigg BM, Cigoja S, Nigg SR
Teeter-totter effect: a new mechanism to understand shoe-related improvements in long-distance running. British Journal of Sports Medicine Published Online First: 07 August 2020. doi: 10.1136/bjsports-2020-102550