DEVELOPMENT OF AQUATIC PHYSIOTHERAPY FLOATING PROTOTYPES USING MIRITI
REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/pa10202510192112
Thaynara Souza Andrade1; Augusto César Campos da Silva2; Micael Barroso Rocha3; Orientadora: Tatiane Bahia do Vale Silva4; Coorientadora: Soanne Chyara Soares Lira5
Resumo
A água é usada há pelo menos 1550 a. C. para fins terapêuticos, vindo a auxiliar na melhora do equilíbrio, da marcha, da qualidade de vida e do bem estar desses pacientes. Para a prática dessa modalidade fisioterapêutica, o uso de flutuadores é um forte aliado na busca do aumento da força, do equilíbrio e da propriocepção. Todavia, são equipamentos constituídos, de forma majoritária, por plástico, além de possuírem um elevado custo de produção. Portanto, este estudo teve como finalidade o desenvolvimento de flutuadores aquáticos (prancha e halteres) com o miriti: um material de baixo custo e sustentável, encontrado na região amazônica. Os resultados obtidos confirmam que os protótipos feitos com miriti possuem uma alta flutuabilidade e são eficientes para a realização de movimentos com resistência em meio aquático. Este estudo aponta que é possível a construção e utilização de materiais mais sustentáveis e de valor mais acessível dentro da fisioterapia aquática.
Palavras-chave: Estudo de Prova e Conceito. Desenvolvimento Sustentável. Propriedades Físicas. Fisioterapia Aquática.
Abstract
Water has been used for at least 1550 BC. C. for therapeutic purposes, helping to improve balance, gait, quality of life and well-being of these patients. When practicing this physiotherapeutic modality, the use of floats is a strong ally in the search for increased strength, balance and proprioception. However, these devices are mostly made of plastic, in addition to having a high production cost. Therefore, this study aimed to develop water floats (board and dumbbells) with miriti: a low-cost and sustainable material, found in the Amazon region. The results obtained confirm that the prototypes made with miriti have high buoyancy and are efficient for carrying out movements with resistance in the aquatic environment. This study points out that it is possible to build and use more sustainable and more affordable materials within aquatic physiotherapy.
Keywords: Proof and Concept Study. Sustainable development. Physical properties.
Introdução
A água tem sido usada desde pelo menos 1550 a.C. para fins terapêuticos por diversos povos durante a história humana. Pode-se destacar os povos hindus que faziam banhos por um longo período em altas temperaturas, e os gregos que em 370 a.C. já realizavam banho de contraste com fins terápicos (Stanhope, Weinstein, Cook, 2015; Andrade, Silva, 2021).
A água pode proporcionar condições ímpares quando comparada ao solo. Dessa forma, seu uso na fisioterapia aquática busca unir os conhecimentos acerca da cinesioterapia juntamente com as propriedades físicas da água o que, por sua vez, é capaz de ofertar um ambiente seguro para a prática terapêutica, com menor impacto sobre as articulações, e por ter suas águas aquecidas, promover um espaço de relaxamento. Assim, com um plano de tratamento adequado, e o uso de equipamentos flutuadores, é possível alcançar ganhos na melhora do equilíbrio e da marcha, impactando positivamente na qualidade de vida e bem estar desses pacientes (Carere, Orr, 2016; Bekiari et al., 2021; Rosa et al., 2013).
Os flutuadores são fundamentais em um programa de tratamento, pois auxiliam na posição correta do corpo, na estabilidade e possibilitam aumentar a resistência no exercício (Bueno, 2020). Os equipamentos utilizados na fisioterapia aquática podem ser divididos em dois grupos: flutuantes de sobrecarga, quando usados como carga para exercícios de fortalecimento, e flutuantes de sustentação para sustentar segmentos do corpo (Martinez et al., 2011).
Esses equipamentos podem ter um alto custo de produção, o que encarece o preço para o consumidor final, além de serem constituídos majoritariamente de um tipo de plástico chamado EVA, um derivado de petróleo, não degradável, que quando feito o descarte inadequado pode vir a ser um grande poluente. De acordo com relatório da Organização das Nações Unidas, os plásticos são a maior, mais prejudicial e mais persistente fração do lixo marinho, representando pelo menos 85% do total de resíduos marinhos. Assim, todas as espécies marinhas – desde plânctons e moluscos até espécies de aves, tartarugas e mamíferos – enfrentam riscos de envenenamento, distúrbios comportamentais, fome e asfixia (Nações Unidas, 2022).
Na região amazônica, onde a população mantém uma forte ligação com os recursos naturais, é importante destacar uma economia local focada na agricultura, na construção de moradias e na produção de bens artísticos e de mão-de-obra intensiva a partir de uma palmeira típica da região, a Mauritia Flexuosa, comumente chamada de miritizeiro (Bastos et al., 2023). Os pecíolos, popularmente conhecidos como galhos, das palmeiras são muito utilizados na confecção de brinquedos que possuem um alto poder de flutuabilidade (Batista, Balboni, Garcia, 2021), então pensou-se em estudar a viabilidade desse material para a produção de flutuadores por ser um material de baixo custo e sustentável para o meio ambiente.
Portanto, este estudo teve como finalidade o desenvolvimento de flutuadores aquáticos: prancha, halter e halter globo com um material de baixo custo e sustentável.
Método
Trata-se de uma pesquisa descritiva, metodológica, de abordagem quantitativa desenvolvida no Laboratório de Recursos Terapêuticos Manuais e Evidência Científica da Universidade do Estado do Pará (LARTEF/UEPA) em parceria com o Laboratório de Aplicações da Universidade Federal do Pará (LACUT/UFPA), localizados na cidade de Tucuruí, estado do Pará; e vinculada ao Programa de Bolsas de Iniciação Científica da UEPA.
A pesquisa consistiu no desenvolvimento de protótipos de flutuação (prancha, halter, halter globo) com material sustentável. Inicialmente, a ideia foi concebida a partir das experiências dos autores na disciplina de hidroterapia no curso de graduação em fisioterapia, como também, na inspiração das vivências e sabedoria popular próprias dos sujeitos do interior da região amazônica.
Na Amazônia, os pecíolos, popularmente conhecidos como “talos” do miritizeiro, são utilizados de forma artesanal para criação de inúmeros artefatos, que expressam a identidade cultural do seu povo, por meio das variadas possibilidades de aproveitamento deste material em seu cotidiano, que vão desde a confecção de brinquedos até vestuário (Bastos et al., 2023). Parte dessas prestabilidades deve-se às características únicas do miriti: extrema leveza e boa resistência mecânica, sendo conhecido, assim, como o “isopor da Amazônia” (Batista, Balboni, Garcia, 2021). Considerando essas características, os pecíolos de miriti, demonstraram ser a alternativa adequada para a substituição do EVA, feito de plástico, como uma proposta inovadora para equipamentos de fisioterapia aquática mais sustentáveis e com menor custo.
Após a escolha do material, foram realizados encontros semanais durante seis meses para estudo das propriedades físicas da água, as propriedades físicas do miriti e do comportamento do miriti em meio aquoso. Posteriormente, após estes estudos e de posse de dados como o da densidade aproximada do miriti (0,98/cm³), foi realizada a coleta dos pecíolos e a secagem em ar ambiente e em luz solar, que durou de duas a três semanas.
Com as peças de miriti já secas, foram realizados os cortes em diferentes proporções e tamanhos, os cortes foram realizados com estiletes, faca de cozinha comum e linha de pesca. A escolha dos cortes foi pensada de maneira que na montagem dos protótipos ficassem semelhantes aos de EVA, quanto à forma. Depois dos cortes feitos, foram colados um a um utilizando resina epóxi, até a obtenção da forma desejada. Após a colagem foi feita a impermeabilização dos protótipos com a mesma resina. No caso do halter e do halter globo, que originalmente possuem cabos, estes foram feitos de cano PVC reaproveitado.
Na construção da prancha foram recortadas sete peças de miriti com o tamanho aproximado de 42x4x3cm. Após recortadas, colou-se uma ao lado da outra, então foi feita a suavização das bordas com lixa G160 e a aplicação da resina obtendo a peça final (figura 1) com as medidas aproximadas de 42x26x3cm.
Figura 1 – Flutuador modelo Prancha
Fonte: Próprios Autores
Na construção do halter globo foram recortadas 9 peças de miriti com o tamanho aproximado 30×3,5×1,5 cm. Em seguida, foram colocadas lado a lado obtendo uma peça de 30x32x1,5 cm. Na sequência, foi definido um raio de 14,5 cm para a borda externa e raio de 8 cm para a borda interna, além de recortar um espaço destinado a inserção do cano de PVC. Após a colocação da haste, foram empilhadas mais duas peças de miriti para chegar à espessura desejada. Passado o período de colagem, foi realizada a suavização das bordas com lixa G160 e a aplicação de resina, obtendo uma peça final com aproximadamente 29x29x4 cm.
Figura 2 – Protótipo modelo Halter Globo
Fonte: Próprios Autores
Na construção do halter foram recortados 9 triângulos equiláteros com lados de 4 cm e 10,5 cm de comprimento. Eles foram sobrepostos e colados, a fim de formar um triângulo equilátero maior com lados de 12cm. Foram confeccionadas duas peças dessas, as quais foram unidas pela haste de PVC no centro de cada triângulo. Ao final, as peças foram suavizadas com lixa G160 e resinadas, obtendo uma peça final de aproximadamente 36x11x9 cm.
Figura 3 – Protótipo modelo Halter
Fonte: Próprios Autores
Após os protótipos finalizados, foram realizados os testes – feitos em piscina, onde foram obtidas as medidas de força de arrasto e força de empuxo, com o objetivo de simular o uso do equipamento. Para estas medições foram utilizados: um tripé adaptado, barbante, dinamômetros e uma câmera de mergulho.
Resultados
As medidas de força de empuxo e força de arrasto foram realizadas para cada um dos protótipos: halter, com peso de 0.194kg e dimensões de 36x11x9 cm; halter globo com peso de 0.352kg e dimensões de 30x32x1,5 cm; e prancha com peso de 0.379kg e dimensões de 42x26x3cm. Compreender a força de empuxo foi fundamental para observar a flutuabilidade dos protótipos. Na medição de força de arrasto foi essencial para observar a resistência do movimento dos protótipos na água. As duas medidas auxiliam a entender a eficácia dos protótipos e ajudam a simular como seria a programação de exercícios de maneira controlada. As medidas foram feitas em Newtons (N), conforme a Tabela 1:
Tabela 1 – Valores de força de arrasto e de empuxo dos protótipos de miriti
Fonte: Elaborada pelos autores com base nos resultados do estudo.
Na avaliação comparativa ao estudo de Martinez et al. (2011) foi possível apresentar os dados presentes na Tabela 2, referentes a análise de força dos equipamentos halter e prancha, transformadas de Newton para Quilograma-força (kgf), para descrição da semelhança da caracterização das cargas com EVA e miriti.
Tabela 2 – Comparação da força de empuxo entre flutuadores de EVA e de miriti
Fonte: estudo comparado de Martinez (EVA) e dados obtidos pelos autores (miriti).
Discussão
O objetivo desta pesquisa foi a fabricação de protótipos de flutuação de fisioterapia aquática com uso de material alternativo e sustentável, o miriti, de modo que fossem eficazes para o objetivo proposto.
O miritizeiro em sua totalidade – pecíolo, folhas e frutos – é altamente utilizado em produtos manufaturados por artesãos ribeirinhos que passam os conhecimentos sobre seu uso de geração em geração; e também compartilha espaço com a indústria de: cosméticos, álcool e sabão; são alguns exemplos, o que torna a Mauritia Flexuosa uma grande potência econômica no mercado informal e formal (Bastos et al., 2023).
Por estas razões, é notório que a grande variabilidade de seu uso vem despertando a atenção em outras pesquisas, como no trabalho de Batista, Balboni e Garcia (2021) que em sua dissertação, identificou o miriti como um substituto sustentável para o desenvolvimento de painéis isolantes térmicos, que são largamente utilizados na construção civil, principalmente na elaboração de telhados, que utilizam bastante isopor, com o uso alternativo do miriti como solução mais ecológica para o meio ambiente e mais econômica também.
Nesta perspectiva, as pesquisas científicas têm explorado cada vez mais alternativas sustentáveis para questões antigas, como: energia sustentável (Silva, Akasaki, Sanches, 2020), gestão de resíduos (Silva et al., 2023), conservação da biodiversidade (Oliveira, Nunes, Costa, 2024) e tecnologias limpas (Oliveira, Galdino Júnior, Santos, 2021). À medida que a sensibilização sobre temas ambientais aflora, urge a necessidade de ações que minimizem impactos nocivos à natureza, ações que se originam amplamente a partir de pesquisas como esta.
Outrossim, há um interesse crescente na pesquisa de tecnologias em saúde ambientalmente positivas dentro das universidades (Jacobi, Neto, 2020), como uso de materiais biodegradáveis no desenvolvimento de medicamentos e aparatos médicos, até minimização de utilização de recursos e redução de resíduos. No campo da fisioterapia, ciência que atua em todos os níveis de atenção à saúde (Santos et al., 2023), o investimento em pesquisas para um cenário mais sustentável e com materiais menos onerosos pode significar soluções inovadoras para abranger diversas populações, principalmente as de maior vulnerabilidade socioeconômica (Franco et al., 2021).
Neste trabalho, como citado anteriormente, foram feitas as medições de força de empuxo e força de arrasto. Na dinâmica dos fluidos, a força de arrasto corresponde à força de resistência ao movimento que um objeto faz em meio líquido ou gasoso (Nussenzveig, Herch, 2013). O empuxo é a força que atua sob um corpo ou objeto imerso ou parcialmente imerso (Nussenzveig, Herch, 2014) e posteriormente foram comparados os resultados da força de empuxo do halter e da prancha com os estudos de Martinez et al. (2011).
A comparação dos resultados obtidos com o estudo “Caraterização das Cargas de Flutuação de Implementos de Hidroginástica e Hidroterapia” de Martinez demonstra que as medições de empuxo dos flutuantes tradicionais feitos em EVA têm valor aproximado aos protótipos de flutuação feitos em miriti, o que indica a funcionalidade destes.
Além disto, Martinez et al. (2011) relata um problema em relação aos flutuadores feitos em EVA, pois conforme a autora, estes flutuadores aumentam de peso hidrostático à medida em que são utilizados, ou seja, absorvem água conforme vão sendo imersos, segundo o estudo, esta irregularidade nas cargas mostra que os fabricantes não têm conhecimento sobre a exatidão das cargas que produzem, como também os profissionais não têm controle sobre as cargas impostas aos seus pacientes ou alunos.
Sobre este aspecto, no presente trabalho, os protótipos feitos em miriti possuem um diferencial, mantiveram-se intactos e com o mesmo peso inicial mesmo após serem imersos, de forma que não perderam sua flutuabilidade. Este ponto também sinaliza que, por não absorverem água com facilidade, os materiais feitos em miriti podem ter maior durabilidade que os feitos em EVA.
Outro importante diferencial destes protótipos é o manejo e produção simplificada, com uso de materiais de baixo custo e com a geração de resíduos quase nula, pois até a serragem do miriti pode ser utilizada no acabamento das peças. Além dos aspectos ambientais e de sustentabilidade, ressalta-se o potencial social que desponta do manejo sustentável do miriti feito por comunidades locais.
As limitações do estudo foram principalmente estruturais, com a falta de uma piscina própria nas dependências da universidade, o que implicou maiores gastos em deslocamento com materiais e restrição de tempo para a elaboração de mais testes.
Conclusão
Neste trabalho foi possível desenvolver protótipos de fisioterapia aquática feitos com material sustentável da Amazônia, o miriti, nos quais foram feitas as medições de força de empuxo e de arrasto. Os resultados obtidos confirmam a alta flutuabilidade do miriti e a eficiência em movimentos com resistência em meio aquático. Este estudo aponta que é possível a construção e utilização de materiais mais sustentáveis e de valor mais acessível dentro da fisioterapia aquática. As perspectivas de pesquisas futuras são o aprimoramento e validação das peças, bem como possíveis estudos clínicos utilizando os flutuadores de miriti.
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1Universidade do Estado do Pará (UEPA), Tucuruí-Pará, Brasil.
2Universidade do Estado do Pará (UEPA), Tucuruí-Pará, Brasil.
3Universidade do Estado do Pará (UEPA), Tucuruí-Pará, Brasil.
4Universidade do Estado do Pará (UEPA), Parauapebas-Pará, Brasil.
5Universidade do Estado do Pará (UEPA), Belém-Pará, Brasil.