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Introdução

    A natação competitiva de alto nível chegou a um estágio no qual a vitória ou a quebra de recordes dependem de diferenças de valores muito pequenos, décimos e centésimos de segundo. Atualmente com piscinas repletas e programas de treinamento de grandes distâncias (10.000 metros por dia) os atletas direcionam pouco tempo para o aperfeiçoamento das técnicas de saídas, viradas e chegadas.

    Nas provas de 50 e 100 metros, Maglischo (1999), relata que as saídas representam respectivamente 10% e 5% do tempo total destas provas. Uma pequena análise dos tempos obtidos nas provas de velocidade no último campeonato mundial, em Roma, por exemplo, pode-se perceber que 0,1 (s) é decisivo. A importância de uma fração de tempo tão pequena pode ser observada no resultado da prova dos 50 metros livre, na qual o brasileiro César Cielo foi o ganhador da medalha de ouro, superando o segundo e o terceiro colocado por diferenças de 0,13 (s) e 0,17 (s), respectivamente. Na final dos 200 metros peito o húngaro Daniel Gyurta venceu o americano Eric Shanteau com uma diferença de tempo de apenas 0.01 (s), nesta mesma prova dois atletas ficaram com a terceira colocação com uma diferença para o vencedor de somente 0,16 (s). Outro exemplo que merece destaque foi na final dos 100m borboleta da ultima olimpíada, em Pequim, onde Michael Phelps bateu o recorde olímpico da prova com o tempo de 50,58 (s), vencendo o nadador sérvio Milorad Cavic com a diferença de um centésimo de segundo.

    Segundo Arellano apud Santos e Riehle (1999), o desempenho da natação nas últimas três décadas vem melhorando continuamente, fatos estes que se devem ao desenvolvimento de complexos métodos de treinamento e de uma variedade de avanços tecnológicos que auxiliam tanto o atleta quanto os envolvidos com a natação. Com aprimoramento das técnicas de saída, nadadores de elite podem reduzir o tempo total da prova para um mínimo de 0.10 segundos, ao nível de elite, esta melhoria pode representar a diferença entre o terceiro e o primeiro lugar (Cossor et al., 1999, Breed & McElroy, 2000 Breed & Young, 2003).

    A tarefa dos pesquisadores e técnicos é encontrar uma combinação entre as características do movimento, as diferentes variações nas técnicas de saída com a força muscular e o biótipo de cada atleta. Portanto esta pesquisa teve como objetivo realizar uma análise cinemática da saída de agarre na natação, em um atleta de alto nível, onde foram investigadas as variáveis: ângulo de saída (AS), ângulo de entrada (AE), deslocamento horizontal de entrada, deslocamento horizontal total, tempo total e velocidade de nado, para quatro diferentes variações na saída.

Método

    A coleta dos dados foi realizada na piscina do clube Doze de Agosto (Florianópolis/SC), e a análise dos dados no Laboratório de Biomecânica da Universidade do Estado de Santa Catarina, CEFID, (Florianópolis/SC). Um atleta de alto nível de natação (37ª colocação no mundial de 50m borboleta) participou da pesquisa, o qual assinou um termo de consentimento esclarecido sobre os objetivos do estudo.

Instrumentação

1.     Instrumentos para aquisição de imagens

    Os instrumentos utilizados para a aquisição das imagens foram: dois tripés, duas câmeras de vídeo (marca JVC com freqüência de aquisição 60 Hz), duas fitas Panasonic super VHS, fita métrica, caneta dermatográfica, esparadrapo e sincronizador de duplo sinal (SDS). O SDS, montado pelos pesquisadores, consiste de uma campainha e uma lâmpada de 100 (W) ligadas pelo mesmo interruptor, o qual foi utilizado para sincronizar o sinal sonoro de saída para o atleta e o sinal visual para a câmera.

2.     Sistema de análise dos dados cinemáticos

    O sistema utilizado para a análise dos dados cinemáticos foi o sistema Peak Motus versão 4.03, constituído de um computador Pentium II, marca Intel 266 de 366 (MHz) com placa conversora analógico-digital. Acoplados ao sistema um monitor (marca Panasonic), uma ilha de edição composta de um vídeo cassete super VHS (marca Sanyo). O sistema permite a reconstrução tridimensional das imagens adquiridas, neste estudo foram utilizadas apenas duas câmeras amadoras com freqüência de aquisição de 60 (Hz), as quais possibilitaram ao sistema uma reconstrução bidimensional.

Procedimentos metodológicos

1.     Determinação dos pontos anatômicos no atleta

    Os pontos anatômicos necessários ao estudo foram marcados no lado direito do atleta, com uma caneta, mediante a padronização das medidas segundo Le Veau (1977), da seguinte forma: ponto acromial direito, ponto trocantérico direito, ponto tibial direito e o ponto maleolar direito. Estes pontos apresentados, juntamente com um ponto na ponta do pé direito, um ponto no dedo médio direito da mão e outro na cabeça no lado direito, totalizando sete pontos, foram determinados para a construção dos modelos espaciais utilizados no estudo.

2.     Aquisição das imagens

    Na Figura 1 pode ser vista a distribuição espacial das câmeras e o SDS, colocados nas bordas da piscina. Ambas as câmeras foram posicionadas de modo a visualizarem o centro do evento.

Figura 1: (c1) Câmera 1, (c2) Câmera 2, (a) distância do bloco de partida do atleta até c1, (b) distância do bloco de partida do atleta até c2, (c) distância da linha do bloco de partida até c1, (d) distância da linha do bloco de partida até c2, (f) escala, (e) Sincronizador de duplo sinal, a=10m, b=14m, c=1,5m, d=8m, c1=0,3m acima do solo e c2=3m acima do solo.

    Para a aquisição das imagens pequenos pedaços de esparadrapos foram colados nos pontos anatômicos determinados para posterior digitalização. O atleta realizou quatro saídas do bloco, a câmera (c1) foi utilizada para capturar AS, AE na água e o deslocamento horizontal máximo de entrada. A câmera (c2) foi utilizada para capturar o deslocamento horizontal total e o tempo gasto para percorrer esta distância. O tempo e o deslocamento total foram marcados quando o nadador executava a primeira braçada.

3.     Digitalização e análise dos dados coletados

    Para cada saída duas filmagens foram registradas, portanto foram capturadas quatro filmagens referentes à câmera (c1) e quatro filmagens referentes à câmera (c2). A partir dos pontos anatômicos, determinados no nadador, foram elaborados dois modelos espaciais, um para cada câmera. As imagens foram digitalizadas pelo programa Peak Motus em um processo manual. A escala (f), colocada na borda oposta às câmeras, permitiu ao sistema a reconstrução 2D dos movimentos e o cálculo das variáveis mediante a transformação das unidades de medida em “pixels” para metros.

    Na tabela 1 estão listados os números de quadros (frames) adquiridos por cada câmera. Como a freqüência de aquisição foi de 60 (Hz), o tempo de aquisição em segundos pode ser obtido através da multiplicação do número de quadros por 1/60.

Tabela 1. Número de quadros obtidos pelas câmeras

Saída	Nº quadros câmera c1	Nº quadros câmera c2
1	70	266
2	76	282
3	76	246
4	78	262

    Nas imagens capturadas pela câmera (c2) o nadador aparece submerso por um determinado número de quadros, portanto, devido à distorção das imagens, o processo de digitalização gerou erros. Devido a este fato a variável velocidade de nado não pode ser calcula automaticamente pelo sistema. Optou-se então, por calcular manualmente mediante os seguintes procedimentos: o número de quadros obtidos pela câmera (c2) foi dividido em três fases, saída do bloco até o toque dos dedos na água, entrada da cabeça na água até surgimento da cabeça na superfície e o surgimento da cabeça na superfície até a primeira braçada. O número de quadros obtidos na última fase foi dividido por 60, freqüência de aquisição da câmera, obtendo-se o tempo. O deslocamento no eixo X nesta fase foi obtido mediante o calculo do sistema, a seguir com o deslocamento horizontal e o tempo pode-se calcular a velocidade igualando o deslocamento à velocidade multiplicada pelo tempo. Estes procedimentos foram executados para as quatro imagens no qual se obteve a velocidade de nado.

    O SDS foi montado com o objetivo de simular uma saída de uma prova de natação e possibilitar a identificação visual do início do tempo. Para cada saída o atleta posicionava-se no bloco de partida e aguardava o sinal sonoro, o sincronizador quando acionado disparava o sinal sonoro de partida e acendia a lâmpada ao mesmo tempo possibilitando à câmera (c2) a visualização do início do tempo. Na Figura 2 pode ser visto o sincronizador, no exato momento em que é acionado, no canto direito da figura pode-se notar a lâmpada começando a acender.

Figura 2. Uso do sincronizador de duplo sinal

Resultados

    Foram analisadas quatro saídas, na tabela 2 podem ser vistos os números de quadros na fase III, os tempos obtidos, os deslocamentos e as velocidades de nado calculadas.

Tabela 2. Cálculo da velocidade de nado

Saída	Nº. quadros fase III	Tempo (quadros/60)	Deslocamento	Velocidade de nado
1	36	0,6s	1,28m	2,14m/s
2	30	0,5s	0,99m	1,98m/s
3	19	0,32s	0,65m	2,03m/s
4	30	0,5s	1,13m	2,26m/s

    Na Figura 3 podem ser vistos os principais quadros representativos do movimento estudado, momentos antes da saída, a saída, o deslocamento horizontal de saída e a entrada na água.

Figura 3. Quadros representativos do movimento estudado

    Na Tabela 3 pode ser visto os resultados obtidos neste estudo, as quatro saídas executadas pelo atleta e suas respectivas variáveis: AS, AE, deslocamento horizontal de saída, tempo total e o deslocamento total, obtidos através do calculo do programa, com exceção da velocidade de nado.

Tabela 3. Ângulos de saída e entrada, deslocamento de saída, tempo total, deslocamento total, velocidade de nado

Saída	Ang.saída	Ang.Entrada	Desl.saída	Tempo t.	Desl.total	Vel. nado
1	36,04º	136,89º	3,94m	4,15s	11,01m	2,14m/s
2	35,47º	140,52º	4,10m	4,22s	10,92m	1,98m/s
3	32,17º	146,31º	4,17m	3,87s	10,27m	2,03m/s
4	39,07º	134,79º	4,05m	4,25s	10,93m	2,26m/s

    Os ângulos foram calculados tendo como base o plano cartesiano, onde a abscissa (eixo X) é a linha horizontal da água na piscina. Portanto os AS situam-se no primeiro quadrante (ângulos agudos) e os AE situam-se no segundo quadrante (ângulos obtusos).

Discussão

    Os resultados encontrados neste estudo estão semelhantes à literatura investigada. Heusner apud Hay (1985) verificou em suas pesquisas que o AS com a horizontal variava entre 5º e 22º, entretanto Maglischo (1999), quando descreve as técnicas de saída afirma que os nadadores devem deixar o bloco de partida em um ângulo entre 35º e 40º, a mesma variação dos resultados encontrados nesta pesquisa, com exceção á saída três. Em relação ao AE, Vilas-Boas et al. (2001) observaram AE entre 28,64º e 39,44º enquanto Counsilman et al. (1988) constataram uma variação entre 26º e 54º, é importante ressaltar que os valores referem-se aos ângulos no segundo quadrante do plano cartesiano.

    A saída na natação envolve uma fase não submersa (bloco e vôo), na qual o nadador impulsiona seu corpo para entrar na água em grande velocidade, e uma fase submersa, na qual após a entrada na água, seu corpo desacelera devido à resistência da água para emergir e realizar a primeira braçada. Embora a variável velocidade de entrada não tenha sido estudada nesta pesquisa, os pesquisadores encontraram um valor aproximado de 5 (m/s), no qual a exatidão deste valor não se faz necessária. Segundo Haljand (1998), a velocidade máxima no nado livre pode variar entre 1,8 (m/s) a 2,1 (m/s), semelhante às velocidades de 2,14 (m/s), 1,98 (m/s), 2,03 (m/s) e 2,26 (m/s) obtidas no estudo, portanto não é interessante para o nadador sair para o nado com velocidade superior ou inferior a esse valor. Caso a velocidade do nadador seja superior, significa que ele emergiu antes do tempo, portanto deixou de deslizar por um período maior, e não conseguirá manter a velocidade de nado. Por outro lado se a velocidade do nadador for inferior, significa que emergiu depois do tempo, portanto terá que acelerar até a velocidade máxima, causando um grande esforço fisiológico.

    Quando é dado o sinal de partida, segundo Hay (1981), o nadador esforça-se para deixar o bloco de partida em um menor tempo possível com o máximo de velocidade, portanto ao sinal de partida o atleta tem duas opções: permanecer pouco tempo no bloco e executar a saída com uma velocidade relativamente baixa ou permanecer mais tempo no bloco e executar a saída com uma velocidade alta. Se o atleta deixar o bloco em um tempo mínimo, o impulso horizontal desenvolvido resultará em uma velocidade horizontal menor do que se o atleta gastasse mais tempo no bloco acumulando energia desenvolvendo então um impulso horizontal maior e conseqüentemente uma velocidade horizontal maior. Analisando a Tabela 3, pode-se perceber que a angulação na saída é decisiva para os valores nas variáveis cinemáticas encontradas. Comparando as saídas três e quatro, percebe-se que quanto maior o AS menor o AE (mais próximo do eixo y, ângulo obtuso), desta forma o nadador executa uma entrada na água muito profunda fazendo com que gaste um tempo maior e saia para o nado com velocidade acima de 2 (m/s).

    Costill et. al. (1994), afirmam que as saídas mais utilizadas são a de agarre e a de atletismo. A saída de agarre, introduzida em 1967 por Hanauer, é a saída que apresenta o menor tempo, porém em comparação com outras técnicas, apresenta uma desvantagem com relação às velocidades verticais e horizontais. A saída de agarre apesar da velocidade de saída ser menor que a de outras técnicas o nadador permanece em cima do bloco em um tempo mínimo por isso consegue entrar na água mais rapidamente. Durante a fase aérea o nadador ao atingir sua altura máxima deverá flexionar o quadril mantendo os joelhos estendidos e a cabeça por entre os braços também estendidos de modo que possa atingir a água em um bom ângulo com a horizontal fazendo com que todo seu corpo entre em uma abertura feita pelas mãos.

    A saída de atletismo, segundo Maglischo (1999), na qual o atleta coloca um dos pés atrás do bloco, apresenta algumas diferenças em relação às outras saídas. O deslocamento do centro de gravidade é a principal diferença, pois ao contrário da saída de agarre, o centro de gravidade está posicionado atrás da borda do bloco de partida permitindo ao nadador produzir uma aceleração maior, conseqüentemente mais impulso quando comparada ao agarre.

    Uma limitação neste estudo foi não estabelecer um deslocamento como parâmetro para comparação das variáveis. Como exemplo Bowers & Cavanagh apud Hay (1981), conduziram um estudo comparativo entre a saída de agarre e outras saídas no qual foi objetivo encontrar o menor tempo para percorrer 9,14 (m), Guimarães & Hay (1985) estudaram o tempo no qual os nadadores percorriam 9 (m). Haljand (1998) estabeleceu a marca dos 15 (m) para seus estudos, apresentando as velocidades de nado e os tempos em função da distância.

    Algumas pesquisas que compararam os dois tipos de saídas apresentam resultados diferentes. Counsilman et al. (1988) não encontraram diferenças significativas para as saídas de atletismo e de agarre, nas distâncias de 5, 10 e 12,5 jardas. Ayalon apud Maglischo (1999) verificou que os nadadores deixaram o bloco com uma velocidade significativamente maior com a saída de atletismo, porém não encontrou diferenças de tempo entre esta e a saída de agarre em uma distância de 5 metros. Zatsiorsky et al. (1979) afirmaram que a saída de atletismo foi significativamente mais lenta que a de agarre para uma distância de 5,5 (m). De acordo com o estudo de Blanksby et al. (2002), não houve diferença entre as saídas de agarre e atletismo para a marca estabelecida de 10 (m) em nadadores de elite. Entretanto Juergens et. al (1999) afirma que a saída de atletismo, track start, possui maior eficiência em relação à de agarre.

    Em relação às diferenças entre estas técnicas de saída, Takeda e Nomura (2001) afirmam que a velocidade horizontal é maior na saída de atletismo, enquanto que a velocidade vertical é maior na saída de agarre, desta forma os AE na água para a saída de atletismo são menores quando comparados com os AE para o agarre, modificando o tempo na fase subaquática. Estas diferenças nas características cinemáticas, segundo estes autores, estão relacionadas principalmente com deslocamento do centro de gravidade do nadador durante a impulsão no bloco de partida.

    Um erro muito comum é a imitação do gesto desportivo por parte de nadadores que pretendem alcançar os resultados de outros atletas. A escolha de uma técnica de saída deve levar em consideração não apenas as características cinemáticas, mas também aspectos relacionados com o biótipo e as capacidades físicas, onde as diferenças na antropometria e potência muscular são variáveis influenciadoras. Corroborando com esta afirmação Chen et. al (2006) compararam a saída de agarre com a saída de atletismo, para uma distância de 7 (m), os pesquisadores verificaram que não existem diferenças significativas entre as duas saídas, entretanto em relação à performance total, incluindo todo o percurso da prova, a saída de atletismo é estatisticamente mais eficiente que o agarre devido ao menor esforço muscular durante a saída, permitindo uma economia de energia ao atleta.

    Atualmente percebe-se que a saída de atletismo é utilizada por grande parte dos nadadores finalistas nas provas de natação, entretanto nesta pesquisa foi utilizada a saída de agarre devido ao fato do nadador estar treinado nesta técnica.

Conclusão

    Os valores das variáveis cinemáticas estudadas estão semelhantes com a literatura investigada. Percebe-se que a variável ângulo de saída é determinante para as alterações nos valores das outras variáveis: ângulo de entrada, tempo total, deslocamento total e velocidade de nado. As diferenças encontradas na literatura para valores nas variáveis ângulo de saída e ângulo de entrada estão relacionadas com o método utilizado, ou seja, os pontos anatômicos escolhidos para a medição.

    Embora não tenha sido objetivo desta pesquisa percebeu-se que a identificação da melhor saída esta relacionada não apenas com a identificação das variáveis cinemáticas e fisiológicas do nadador, mas também com aspectos relacionados ao biótipo e tática de competição.

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