Análise cinemática da técnica de saída do tipo atletismo: estudo de caso com um nadador integrante da seleção brasileira


	Análise cinemática da técnica de saída do tipo atletismo: estudo de caso com um nadador integrante da seleção brasileira Análisis cinemática de la técnica de partida tipo atletismo: estudio de caso con un nadador integrante de la selección brasileña
	Mestre em Desenvolvimento Motor Faculdade de Desporto da Universidade do Porto, Portugal *Mestre em Desporto para Crianças e Jovens Faculdade de Desporto da Universidade do Porto, Portugal	Kelly de Jesus* Karla de Jesus** kellyjesuzinha@hotmail.com (Brasil)
	Resumo Nossa proposta de estudo é conduzir uma caracterização cinemática linear e angular da técnica de saída do tipo atletismo com deslocamento do centro de gravidade à frente. Um nadador integrante da seleção nacional, especialista em eventos de curta duração na técnica de crawl frontal, realizou um protocolo experimental de três repetições máximas de 25 m utilizando a saída do tipo atletismo (com intervalo de recuperação de 5 minutos entre as tentativas). As imagens de vídeo bidimensionais foram registradas por uma câmera (JVC-JRD2OUS) posicionada no plano sagital do movimento. Os resultados dos parâmetros temporais e cinemáticos lineares indicaram predominante uma similaridade com os dados obtidos para nadadores de elevada proficiência técnica, como também reduzida variabilidade entre as repetições. A análise dos parâmetros angulares revelou a função do quadril em iniciar a aceleração do movimento. Foi também observada uma seqüência da extensão próximo-distal entre as articulações do quadril, joelho e tornozelo. Complementarmente, as articulações do joelho e tornozelo registraram o pico de velocidade angular durante a fase de vôo. Este estudo confirmou a tendência da menor variabilidade no desempenho da técnica de saída tipo atletismo em um nadador de alta proficiência técnica, sugerindo que o treino tem estabilizado o comportamento da técnica de saída. Unitermos: Análise cinemática. Natação. Técnica de saída do tipo atletismo. Abstract Our proposal is to conduct a study to characterize linear and angular kinematics of the track start front technique. A member of the brazilian national swim team, specializing in short-terms events in the front crawl technique, took na experimental protocol of three maximal repetitions of 25 m using the track start front (with a interval of 5 minutes recovery between trials). The two dimensional video images were recorded by a camera (JVC-JRD2OUS) positioned in the sagittal plane of movement. The results of the linear kinematics and temporal parameters showed a predominant similarity with data obtained for high level swimmers, as well as reduced variability between trials. The analysis of the angular parameters revealed the hip function in initiating the acceleration of the movement. It was also observed a proximal-distal sequence of the hip, knee and ankle. In addition, the peak of angular velocity of knee and ankle extension was registered during the flight. This study confirmed the tendency of less variability in the performance of the track-start front technique in a high level swimmer, suggesting that training has stabilized the behavior of the start technique. Keywords: Kinematic analysis. Swimming. Technique type output athletics.
	EFDeportes.com, Revista Digital. Buenos Aires, Año 15, Nº 153, Febrero de 2011. http://www.efdeportes.com/

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Introdução

    O desempenho na natação pura desportiva (NPD) é mensurado ultimamente pela soma do tempo despendido nas fases de saída, virada e nado propriamente dito. A contribuição de cada fase durante a competição depende da técnica de nado e da distância do evento. A saída tem uma grande contribuição para o sucesso principalmente nos eventos de curta duração relativamente a provas em distâncias mais longas (Cossor et al. 2010). Pesquisadores têm encontrado que o incremento no desempenho da técnica de saída em nadadores de alto nível pode reduzir o tempo total de prova em pelo menos 0.10 s (Blanksby et al., 2002; Maglischo, 2003). Este incremento pode representar a diferença temporal entre o primeiro e o terceiro colocado numa prova de curta duração, i.e. 50 e 100 m (Breed e McElroy, 2000; Breed e Young, 2003; Lyttle e Benjanuvatra, 2005). A comunidade técnica parece reconhecer a relevância da saída, e a considera como uma parte do programa de treinamento (Vilas-Boas e Fernandes, 2003), mas ênfase é normalmente destinada ao volume, intensidade e educativos de nado, o que restringe o aperfeiçoamento deste gesto técnico ao período terminal de preparação, e / ou como uma parte integrante dos treinamentos de curta duração e alta intensidade (Maglischo, 2003; Vilas-Boas e Fernandes, 2003).

    As técnicas de saída em NPD têm evoluído nos últimos 40 anos, e agora os nadadores podem posicionar um (saída tipo atletismo) ou os dois membros inferiores (saída engrupada) na borda dianteira do bloco (Miller et al., 2003). Desde a década de 1970 a saída do tipo atletismo tem aumentado sua aceitação em eventos internacionais (Vilas-Boas e Fernandes, 2003; Vilas-Boas et al., 2003; Honda et al., 2010). Os nadadores que utilizam a saída do tipo atletismo podem posicionar o centro de gravidade na borda dianteira ou traseira do bloco (Vilas-Boas et al., 2003; Welcher et al., 2008). Alguns dos muitos estudos que investigaram a técnica de saída do tipo atletismo salientam que a mudança no posicionamento dos membros inferiores no bloco pode ter contribuído para a ampliação da estabilidade dos nadadores nos instantes iniciais da saída (Shin e Grospel, 1996; Breed e McElroy, 2000). Em despiste as inúmeras contribuições sobre as possíveis vantagens ou desvantagens apresentadas pela saída do tipo atletismo, para o nosso melhor conhecimento, nenhum estudo ainda foi conduzido para descrever a seqüência mais efetiva de movimentos, assim como o seu efeito no desempenho.

    Análises quantitativas sobre os princípios biomecânicos dos movimentos de salto, chute e lançamento têm mostrado que o segmento proximal obtém a máxima velocidade angular e inicia a sua redução precocemente ao segmento distal registrar o maior valor de velocidade angular (Joris et al., 1985; Van Ingen Schenau, 1989; Putnam, 1991). de Jesus et al. (2010) notaram a existência de uma seqüência de movimentos próximo-distal (quadril, joelho e tornozelo) durante a extensão dos membros inferiores para realização do take-off em duas variantes da técnica de saída de costas. Embora estes estudos tenham contribuído largamente para compreender a verdadeira natureza da seqüência próximo-distal de alguns gestos técnicos, nosso conhecimento ainda é limitado sobre os princípios biomecânicos em técnicas de saída para eventos ventrais da NPD. Neste sentido, a proposta do referido estudo é analisar e descrever a técnica de saída do tipo atletismo. Tendo em consideração que a saída do tipo atletismo tem sido consistentemente utilizada pelos nadadores em eventos da NPD, acreditamos que estas novas contribuições permitirão uma melhor compreensão sobre a forma mais efetiva para a realização da referida técnica, como também os seus efeitos no desempenho.

Procedimentos metodológicos

Participante

    O estudo de caso foi conduzido com um nadador pertencente à categoria Junior II, filiado à Federação Aquática Paulista e participante de Campeonatos Nacionais e Internacionais integrando a seleção nacional. A idade, massa corporal, estatura, anos de treinamento e melhor marca na prova de 100 m na técnica de crawl em piscina longa foram, respectivamente, 19 anos, 84 kg, 1.88 m, 7 anos, 51.2 s. O treinamento na fase atual consistia de dez repetições semanais com duração de duas horas cada, incluindo sessões de treino aquático, musculação e pliometria.

Procedimentos

    A sessão de teste foi realizada numa piscina coberta de 25 m. As pesquisadoras explanaram ao sujeito e treinador sobre os objetivos, a metodologia, riscos e benefícios da pesquisa, entregando a eles o termo de consentimento esclarecido, no qual estava descrito o procedimento realizado neste estudo. Em seguida, brevemente o sujeito, depois de um aquecimento regular, realizou três repetições de 25 m utilizando a saída do tipo atletismo com deslocamento do centro de gravidade na borda dianteira do bloco (a qual é a técnica utilizada correntemente pelo nadador, representada na Figura 1). Um de intervalo de 5 minutos foi provido ao nadador entre cada repetição.

Figura 1. Posição inicial da saída do tipo atletismo

Coleta dos dados

    O nadador foi filmado no plano sagital para uma análise cinemática bidimensional (2D) utilizando uma câmera (JVC-JRD2OUS) operando a uma freqüência de 60 Hz, com tempo de exposição de 1/250 s. A câmera foi posicionada a 2.50 m da parede frontal da piscina, 5 m do plano de deslocamento do nadador e 0.3 m acima da superfície da água. O nadador foi monitorado quando passando através de um espaço específico pré-calibrado utilizando um quadro de calibração (3 m x 2.10 m, na direção da saída, horizontal e vertical, respectivamente) com quatro pontos de controle, permitindo a reconstrução 2D.

    O sinal da partida foi produzido através de um dispositivo eletrônico, conforme as regras da natação. Este dispositivo foi programado para e instrumentado para simultaneamente produzir o sinal da saída e exportar um sinal luminoso à câmera.

Análise dos dados

    As imagens de vídeo foram digitalizadas manualmente e quadro a quadro, a uma freqüência de 60 Hz utilizando o APASystem (Ariel Dynamics, USA). O modelo biomecânico antropométrico utilizado foi o de Zatsiorsky e Seluyanov (1983) adaptado por de Leva (1996), seguindo 13 pontos anatômicos de referência: vertéx, lobo da orelha, acrômio, côndilo lateral do úmero, processo estilóide do punho, terceiro dactílio, quinta costela, espinha ilíaca superior anterior, grande trocânter do quadril, epicôndilo lateral do fêmur, maléolo lateral, calcâneo e hálux. As coordenadas das imagens foram transformadas em coordenadas do objeto espacial 2D utilizando o algoritmo de Transformação Direta Linear (Abdel Aziz e Karara, 1971), incorporado no APASystem. Depois de uma análise residual para um extenso conjunto de freqüências de corte, 5Hz foi selecionada como a ótima freqüência de corte para a suavização dos dados utilizando um filtro digital passa-baixo. O Root Mean Square (RMS) de quatro pontos de validação no quadro de calibração, os quais não servem como pontos de controle, foram 4.3 e 5.1 mm, representando 0.21 e 0.24% do espaço calibrado para respectivamente para os eixos x e y.

    A saída do tipo atletismo foi dividida em duas fases (adaptado de Vilas-Boas et al., 2000, 2003; Burkett et al., 2010): (i) bloco, compreendida entre o sinal da saída e a perda de contato dos membros inferiores (MI) com o bloco e (ii) vôo, entre o instante da perda de contato dos MI com o bloco e o primeiro contato das mãos com a água. A duração do tempo das fases de bloco e vôo foram determinadas através da análise de vídeo. As fases de bloco e vôo foram selecionadas de acordo com as características da curva velocidade-tempo em cada fase do movimento (Figura 2).

Figura 2. Curva média da velocidade horizontal do CG normalizada ao tempo da saída

    As variáveis cinemáticas selecionadas foram: (i) tempo de saída – entre o sinal da saída e o primeiro contato das mãos com a água; (ii) tempo de reação – entre o sinal da saída e o primeiro movimento observado pelo vídeo; (iii) tempo de bloco – do sinal da saída até a perda de contato dos MI com o bloco; (iv) tempo de vôo – da perda de contato dos pés com o bloco até o primeiro contato das mãos com a água; (v) posição horizontal e vertical do centro de gravidade (PxCG e PyCG, respectivamente) no início da saída, no instante de perda de contato dos pés com o bloco, no primeiro contato das mãos com a água; (vi) velocidade horizontal, vertical e resultante do centro de gravidade (vxCG, vyCG e vrCG respectivamente) no início da saída, no instante de perda de contato dos pés com o bloco, no primeiro contato das mãos com a água. As variáveis cinemáticas angulares foram a variação com o tempo da posição angular da articulação do quadril, joelho e tornozelo (deslocamento angular) e sua primeira derivativa (velocidade angular de cada articulação referida). Os parâmetros angulares específicos foram interpolados a 100 pontos e subsequentemente normalizados a 100% do respectivo tempo total da saída.

    Todas as digitalizações foram realizadas pela mesma operadora em ordem a maximizar a consistência das variáveis analisadas. Para avaliar a influencia da reliabilidade do procedimento de digitalização intra e inter- participante, uma tentativa foi digitalizada seis vezes. Para as variáveis de interesse, o desvio-padrão (DP) e o coeficiente de variação (CV) foram calculados, sendo: px (DP: 0.361 m, CV: 5.11%), py (DP: 0.329 m, CV: 2.19%), vx (DP: 0.207m.s‾¹, CV: 6.12%), vy (DP: 0.341 m.s‾¹, CV: 4.53%).

Análise estatística

    A estatística descritiva (média, desvio-padrão, máximo e mínimo) foi obtida para todas as variáveis (todos os dados foram checados para a distribuição da normalidade através do teste de Shapiro-Wilk). Todos os procedimentos estatísticos foram conduzidos com o software SPSS 18.0.

Resultados

    Os dados referentes ao tempo de saída, tempo de reação, tempo de bloco, tempo de vôo, PxCG-IS, PyCG-IS, PxCG-BL, PyCG-BL, PxCG-V, PyCG-V, vxCG-BL, vyCG-BL, vrCG-BL, vxCG-V, vyCG-V e vCG-V são apresentados na Tabela 1. Reduzidas variações são observadas nos parâmetros temporais e de posição do CG, exceto para a variável de tempo de bloco. A magnitude do desvio-padrão, que indica a variação dos valores intra-individuais em torno da média, revela uma maior variabilidade em vyCG-V.

Tabela 1. Os valores da média, desvio-padrão, máximo e mínimo para tempo de saída, tempo de reação, tempo de bloco, tempo de vôo, posição horizontal (PxCG-IS) e vertical (PyCG-IS) do CG no início da saída, posição horizontal (PxCG-BL) e vertical (PyCG-BL) do CG no instante de perda de contato dos MI com o bloco, posição horizontal (PxCG-V) e vertical (PyCG-V) do CG no instante do primeiro contato dos MS com a água, velocidade horizontal (vxCG-BL), vertical (vyCG-BL) e resultante (vrCG-BL) do CG no instante de perda de contato dos MI com o bloco, velocidade horizontal (vxCG-V), vertical (vyCG-V) e resultante (vrCG-V do CG no instante do primeiro contato dos MS com a água, estudados para a saída do tipo atletismo.

    Figura 3 apresenta a curva média dos parâmetros cinemáticos angulares (deslocamento e velocidade) das articulações do quadril, joelho e tornozelo para a técnica de saída do tipo atletismo. Quando referindo à articulação do quadril (painel A), observa-se um acentuado deslocamento angular ao final da fase de bloco e início da fase de vôo, culminando com o pico da velocidade angular em T ~ 65% (painel B). A articulação do joelho parece registrar um maior deslocamento angular (painel C) no início da fase de vôo (T ~ 70%), enquanto a velocidade angular indica o maior valor em T ~ 72% (painel D). No painel E nota-se que a articulação do tornozelo parece registrar valor superior de deslocamento angular em T ~ 70%, atingindo o pico da velocidade em T ~ 74% (painel F).

Figura 3. Curva média das três repetições realizadas da saída do tipo atletismo para a posição angular com o tempo das articulações do quadril, joelho e

tornozelo (painel A, C e E, respectivamente) e o pico da velocidade angular para as articulações do quadril, joelho e tornozelo (Painel B, D e F, respcetivamente).

Discussão

    A descrição da técnica em outras modalidades desportivas tem sido empregada com êxito na obtenção de informações relevantes quanto às estratégias de movimento que determinam o desempenho. Posto isto, a descrição da técnica e do desempenho da saída do tipo atletismo, através de parâmetros cinemáticos lineares e angulares, parece ser muito atual e apropriada. A discussão seguinte esta estruturada por fases da saída.

    Tendo em consideração a fase de bloco, foi observada pouca variabilidade quanto ao tempo de reação, contudo o mesmo não foi observado para o tempo de bloco. Estes resultados parecem refletir a época de treinamento em que o nadador foi avaliado, indicando possíveis adaptações na otimização do compromisso entre incrementar a impulsão e seqüente saída do bloco com elevada velocidade horizontal (Breed e Young, 2003). Benjanuvatra et al. (2004) compararam duas técnicas de saída e não observaram diferenças para o tempo de reação, contudo diferenças foram observadas para o tempo de bloco. Em investigações mais recentes utilizando amostras representativas de eventos olímpicos, Burkett et al. (2010) encontraram valor de 0.77 s para o tempo de bloco, enquanto Honda et al., (2010) observaram valor de 0.80 s, os quais são similares aos obtidos pelo presente estudo. Relativamente aos parâmetros de posição horizontal e vertical do centro de gravidade no início da saída, foi observado que o nadador apresentou uma tendência em deslocar ligeramente o centro de gravidade para trás. De acordo com Havriluk e Ward (1979) a posição do centro de gravidade ligeiramente acima do bordo anterior do bloco está relacionada a um menor tempo de reação e a maior velocidade resultante no instante da saída dos pés do bloco. Quanto aos parâmetros de velocidade pouca variabilidade foi notada para as componentes horizontal e vertical, e conseqüentemente para a resultante das mesmas. Honda et al. (2010) reportaram valores de 4.41 m.s‾¹, os quais parecem ser superiores ao do presente estudo. Esta diferença pode ser devido ao maior nível técnico da amostra referida no último protocolo. De acordo com Pearson et al. (1998), uma das metas dos nadadores durante a saída consiste em gerar elevada velocidade horizontal no instante de take-off, uma vez que a máxima velocidade num evento em natação competitiva é obtida durante a saída do bloco (Takeda et al., 2009).

    Os parâmetros angulares utilizados para a descrição da técnica durante a fase de bloco indicam que o quadril é a primeira articulação a ser acelerada no movimento. Rodacki e Fowler (2001), em análise ao movimento de salto adaptado sobre diferentes constrangimentos do tronco, constataram que o quadril foi consistentemente a primeira articulação a registrar o pico de velocidade angular de extensão. De fato, análises quantitativas da técnica de lançamentos, saltos e chutes indicam que o segmento proximal registra a máxima velocidade angular antecipadamente ao segmento distal (Van Ingen Schenau, 1989; Putnam, 1991; Gittoes e Wilson, 2010).

    Quando analisando a fase de vôo, observa-se pouca variabilidade no desempenho temporal do nadador. Este fato corrobora os resultados encontrados por Breed e Young (2003) analisando a influência do treinamento pliométrico nas técnicas de saída ventral. De acordo com os referidos autores embora existam semelhanças entre as contribuições segmentais nos saltos verticais e as saídas em NPD, incrementos na habilidade do salto não podem ser observados no desempenho da saída, devido as habilidades extras envolvidas na técnica de saída em NPD. Vantorre et al. (2010b) investigaram o tempo de vôo numa amostra de nadadores com experiência olímpica e obtiveram valores médios similares (0.31 s) ao do presente estudo. De acordo com (Hubbert et al., 2006; Sanders e Byatt-Smith, 2001), foi observada correlação negativa entre o tempo de vôo e o tempo da saída, o que sugere que os nadadores devem otimizar o compromisso entre saltar tão longe possível e viajar a máxima distância em máxima velocidade desenvolvida durante a fase de bloco (Vantorre et al., 2010b). Relativamente ao tempo registrado ao final da saída, observa-se uma homogeneidade das repetições em torno da média do nadador. Os resultados para o tempo de saída encontrados por Kruger et al. (2003) são superiores aos do presente estudo (1.34 s). Este fato pode ser explicado pelo ponto de referência utilizado por estes autores para análise do tempo da saída tipo atletismo, os quais verificaram o tempo da entrada do quadril, ao invés do primeiro contato das mãos com a água. No que refere ao parâmetro de posicionamento do centro de gravidade, notou-se que o nadador registrou valor médio acima de 2.0 m no instante de contato das mãos com a água. Analisando nadadores de elite, Vantorre et al. (2010a) observaram distâncias de vôo não inferiores a 3m, sugerindo valor superior ao do presente estudo. Esta diferença pode ser devida ao ponto de referência para a análise da distância de vôo, o qual foi acessado por aquele protocolo como a distância obtida pelos membros superiores no instante do primeiro contato com a água. Por fim, a análise dos parâmetros de desempenho indica uma maior variabilidade do movimento para o parâmetro de velocidade vertical do centro de gravidade. Este fato parece estar associado a época de treinamento em que o nadador se encontra, tendo em vista uma possível adaptação na direção do impulso durante a saída dos membros inferiores do bloco (Vantorre et al., 2010c), ora mais horizontal, ora mais vertical, implicando um trajetória de vôo mais parabólica ou mais rasa.

    Dos parâmetros referidos para a análise da coordenação inter-segmental, nota-se que o joelho atinge pico de velocidade angular antes da completa extensão do tornozelo, embora ambas articulações atinjam o pico de velocidade angular durante a fase de vôo. Seguindo o princípio próximo distal de coordenação, a máxima velocidade ao final do contato dos membros inferiores com a superfície é devida a extensão completa de todas as articulações envolvidas no movimento antes da perda de contato com a superfície (Joris et al., 1985; Van Ingen Schenau, 1989; Gittoes e Wilson, 2010). Adicionalmente, Cheng e Hubbard (2004) já têm reportado que as articulações continuam a estender-se após a saída dos membros inferiores da superfície de contato em saltos com superfície rígida.

    Em conclusão, verifica-se predominantemente, que o nadador registrou parâmetros temporais e cinemáticos lineares similares aos encontrados na literatura especializada, assim como uma reduzida variabilidade ao longo das repetições estudadas. Tal fato confirma o elevado nível de proficiência técnica da amostra. Complementarmente, a análise dos parâmetros angulares revela a função da articulação do quadril em iniciar a aceleração do movimento, assim como uma seqüência próximo-distal na coordenação inter-segmental da saída tipo atletismo.

Referências

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