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Caracterização cinemática da técnica 

de nado de borboleta. Um estudo de caso

Caracterización cinemática de la técnica de nado mariposa. Un estudio de caso

Kinematical characterization of butterfly technique. A case study

 

*Mestre em Desenvolvimento Motor

Faculdade de Desporto da Universidade do Porto, Portugal

**Licencidada em Educação Física

Universidade Federal do Paraná, Curitiba

(Brasil)

Karla de Jesus*

karla_de_jesus@yahoo.com.br

Kelly de Jesus*

kellyjesuzinha@hotmail.com

Ângela Hansen da Silva**

angela.hs@gmail.com

 

 

 

 

Resumo

          A proposta deste estudo foi descrever e comparar os parâmetros gerais de um ciclo de nado na técnica de borboleta em diferentes intensidades de treinamento. Um nadador filiado a Confederação Brasileira de Desportos Aquáticos integrou a amostra. O nadador realizou um protocolo de seis repetições aleatórias de 25 m, sendo três a velocidade submáxima (v70) e três a máxima velocidade correspondente à prova de 100 m borboleta (v100). Uma câmera (JVC-JRD2OUS) posicionada no plano sagital do movimento foi utilizada para análise de um ciclo de nado não inspiratório. Altos valores de velocidade, freqüência gestual, índice de nado e coeficiente de variação da velocidade acompanham o incremento da intensidade. A análise do perfil da velocidade do quadril sobre o ciclo de nado normalizado a v100 indica similaridade a outros estudos, contudo incrementos na velocidade durante a fase de recuperação dos membros superiores foram observados somente a v70. Os treinadores deveriam encorajar os nadadores a utilizar estratégias de coordenação com menores intervalos entre as ações mais propulsivas do nado na tentativa de minimizar as variações intracíclicas da velocidade em eventos submáximos. Adicionalmente, os treinadores deveriam monitorar as ações dos membros inferiores em esforços de máxima intensidade, principalmente àquelas referentes às ações ascendentes.

          Unitermos: Técnica de nado borboleta. Ciclo de nado. Cinemática. Variações intracíclicas da velocidade. Treinamento.

 

Abstract

          The aim of this study was to describe and compare general parameters of the butterfly swimming stroke cycle in different training intensities. A swimmer affiliated in the Brazilian Confederation of Water Sports was part of the sample. The swimmer performed a random protocol of six 25 m repetitions, three at submaximal (v70) and three at maximum velocity corresponding to the 100 m butterfly event (v100). A camera (JVC-JRD2OUS) positioned in the sagittal plane of the movement was used to register one complete non-breathing arm stroke cycle. High values of velocity, stroke rate, swimming index and coefficient of velocity variation accompany the increases in the intensity. The profile analysis of hip intra-cyclic velocity normalized to swim at v100 indicates similarity to other studies, however, increases in velocity during the recovery phase of the upper limbs were observed only at v70. Coaches should encourage swimmers to use coordination strategies with shorter intervals between the most propulsive butterfly stroke actions in an attempt to minimize intra-cyclic velocity variations in submaximal events. Additionally, coaches should monitor the actions of the lower limbs in maximal intensity efforts, especially those relating to the upward actions.

          Keywords: Butterfly swimming technique. Stroke cycle. Kinematics. Intra-cyclic velocity variations. Training.

 

 
EFDeportes.com, Revista Digital. Buenos Aires, Año 15, Nº 153, Febrero de 2011. http://www.efdeportes.com/

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Introdução

    O desempenho em natação pura desportiva (NPD) é mensurado pelo tempo que o nadador necessita para cobrir uma distância específica. A capacidade de alcançar e manter uma dada velocidade são altamente dependentes dos parâmetros biomecânicos e fisiológicos (Barbosa et al., 2005a). Quer isto dizer que o incremento do desempenho em NPD, não depende única e exclusivamente de condicionalismos bioenergéticos, mas também de fatores de ordem técnica (ZAMPARO et al., 2000). Além disso, os fatores biomecânicos, que interferem sobre o arrasto e/ou desenvolvimento de força propulsiva, influenciam mais no desempenho do que a própria capacidade de liberação e produção de energia (CRAIG et al., 1985). Entre os fatores biomecânicos, a influência dos parâmetros determinantes do ciclo no desempenho em NPD como a freqüência gestual, a distância de ciclo (KESKINEN e KOMI, 1993; BARBOSA et al., 2005b; SEIFERT et al., 2008) e índice de nado (BARBOSA et al., 2005b) está bem reportada na literatura. Sendo a velocidade definida como o produto da freqüência gestual pela distância de ciclo, incremento ou redução na velocidade são devidos à combinação do aumento ou redução da freqüência gestual e distância de ciclo (CRAIG et al., 1985). Estudos sobre as variações nas características da velocidade, distância de ciclo e freqüência gestual em eventos de curta duração indicam que nadadores de elite quando comparados a nadadores menos habilidosos são capazes de aumentar a velocidade e a freqüência gestual enquanto mantém a distância de ciclo a um padrão mais constante ao longo da prova (ARELLANO et al., 1994; CHOLLET et al., 1997). O índice de nado, considerado como um indicador válido para a proficiência técnica (COSTILL et al. 1985), assume que a uma dada velocidade o nadador que se desloca a maior distância de ciclo apresenta a técnica de nado mais eficiente (BARBOSA et al., 2005b).

    O incremento do reconhecimento das limitações da quantificação somente de parâmetros de prova (i.e., freqüência gestual, distância de ciclo, índice de nado e velocidade), conduziram a evolução de equipamentos biomecânicos e métodos de análise, e a mais freqüente quantificação de outros parâmetros cinemáticos relacionados com o desempenho das técnicas de nado (PSYCHARAKIS et al., 2009). As variações intracíclicas da velocidade horizontal de nado apresentam um elevado potencial informativo sobre a técnica do nadador, tendo sido, por isso, vários os estudos propostos para seu registro, os que monitoram as variações intracíclicas da velocidade do quadril ou outro ponto anatômico fixo (TOGASHI e NOMURA, 1992; ALBERTY et al., 2005; FIGUEIREDO et al., 2009; PSYCHARAKIS et al., 2009; ARELLANO et al., 2010), e, os que determinam as variações do centro de gravidade do nadador (BARBOSA et al. 2005a; FIGUEIREDO et al., 2009; PSYCHARAKIS et al., 2009). Para Vilas-Boas et al. (2010), a melhor solução para otimizar o desempenho da técnica de nado é aumentar a capacidade de produzir propulsão e desenvolver a potência propulsiva, o que parece reduzir as variações intracíclicas da velocidade num ciclo de nado, transformando o aparentemente inevitável movimento variável em um movimento mais “uniforme” possível. Por exemplo, Togashi e Nomura (1992), Alberty et al. (2005) e Barbosa et al. (2005a) salientam que nadadores com elevada proficiência deveriam registrar menores variações intracíclicas da velocidade do que os menos proficientes, enquanto Cappaert et al. (1995) sugeriram que nadadores de elite minimizam a redução da velocidade causada durante períodos do ciclo de nado nos quais as forças propulsivas são menores que as forças resistivas.

    Barbosa et al. (2005b) mencionam que existem poucos estudos analisando a técnica de nado de borboleta quando comparado com as técnicas de nado crawl frontal ou peito. Neste sentido, alguns autores já têm referido que as alterações biomecânicas na técnica de borboleta estão associadas com largas variações intracíclicas da velocidade horizontal ao longo do ciclo de nado (MASON et al., 1992; SANDERS, 1996; BARBOSA et al., 2005a; SEIFERT et al., 2008; TOGASHI e NOMURA, 1992). Apesar das informações apresentadas pelos autores referidos anteriormente, o monitoramento da eficiência da técnica somente em velocidades de competição parece ser insuficiente para o completo entendimento do desempenho máximo dos nadadores da técnica de borboleta (De JESUS et al. 2010). Desta forma a proposta do presente estudo é comparar as alterações cinemáticas dos parâmetros gerais da técnica de borboleta entre intensidade máxima e submáxima, assim como descrever o perfil da curva média da velocidade horizontal intracíclica de um ponto anatômico fixo (i.e., quadril) para as duas intensidades estudadas. Nós hipotetizamos que nos esforços realizados em máxima intensidade, serão registrados valores superiores em velocidade e freqüência gestual, e comparado às repetições realizadas em máxima velocidade, o desempenho no teste em esforço submáximo apresentará maiores variações intracíclicas da velocidade do quadril.

Procedimentos metodológicos

Participante

    O estudo de caso foi conduzido com um nadador participante de Campeonatos Estaduais e Sul-Brasileiros, pertencente à categoria Sênior. A idade, massa corporal, estatura, anos de treinamento e melhor marca na prova de 100 m na técnica de borboleta em piscina curta foram, respectivamente, 21 anos, 83.6 kg, 1.81 m, 7 anos, 63.2 s. O nadador assinou o termo de consentimento para participar no estudo, o qual foi aprovado pelo comitê de ética da Universidade Federal do Paraná. Todas as informações sobre o protocolo experimental foram esclarecidas ao participante antes do início dos procedimentos de mensuração.

Protocolo experimental

    Após um aquecimento regular, o nadador realizou aleatoriamente seis tentativas de 25 m, sendo três a intensidade submáxima (v70, correspondentes a 70% do melhor tempo no evento de 100 m borboleta na presente época desportiva) e três a máxima (v100). As tentativas foram realizadas sem o salto da saída. Foi destinado um intervalo entre as repetições nunca inferior a 90 s, reduzindo o possível efeito da fadiga. Ao final de cada tentativa o nadador era informado sobre o seu desempenho, o qual foi esperado estar dentro do intervalo de ± 2.5% da intensidade determinada (c.f. SEIFERT et al., 2007; 2008).

    Durante o teste, a intensidade era monitorada com um cronômetro Seiko, que servia somente para validar cada tentativa e garantir mínima discrepância entre a intensidade determinada do nadador e a velocidade a qual deveria realizar cada repetição. O protocolo experimental foi realizado numa piscina coberta e aquecida a ± 28°C. O nadador foi instruído a realizar somente ciclos de nado não inspiratórios durante sua passagem pela zona de calibração.

Coleta e análise das imagens

    Para facilitar o processamento informático das imagens, o nadador foi marcado com fita adesiva vermelha na região da articulação do quadril do hemicorpo direito. O participante foi filmado no plano sagital utilizando uma câmera aérea (JVC-JRD2OUS) operando a uma freqüência de 60 Hz, com tempo de exposição de 1/250 s. A câmera foi posicionada a 12.3 m da parede frontal da piscina, 7.72 m do plano de movimento e 0.3 m acima do nível da água. O alinhamento e ajuste das dimensões das imagens da câmera foram conseguidos através de uma régua de calibração de 2.3 m de comprimento gravada no plano de deslocamento do nadador, que permitiu posteriormente o cálculo do fator de escala utilizado para converter as coordenadas do sistema informático em coordenadas reais. Este sistema de calibração foi registrado durante 2 min antes da captação das imagens. Dois pontos de controle foram digitalizados no quadro de calibração. Um ciclo não inspiratório completo de membros superiores (MS) foi analisado durante cada repetição de 25 m.

    O ponto anatômico do trocânter femural foi digitalizado manualmente quadro a quadro utilizando o APASystem (Ariel Dynamics, USA). 5Hz foi selecionada como ótima freqüência de corte para suavização dos dados utilizando um filtro digital passa-baixo. Cinco parâmetros gerais para cada ciclo de nado foram determinados: (i) velocidade média de nado (v) - parâmetro determinado pelo quociente entre o deslocamento horizontal do quadril em um ciclo de nado para sua duração total; (ii) freqüência gestual (FG) - parâmetro calculado através do inverso do seu tempo de duração do ciclo; distância do ciclo (DC) - parâmetro obtido pelo deslocamento horizontal do quadril durante um ciclo de nado; índice de nado (IN) - parâmetro obtido entre o produto da velocidade média e a distância do ciclo de nado; coeficiente de variação da velocidade (Cv) - parâmetro determinado através do quociente do desvio padrão da velocidade e da média da velocidade, e expressado como uma percentagem da velocidade. O tempo referido à velocidade média horizontal de deslocamento do quadril foi normalizado ao período de análise do ciclo de nado (entre a entrada da mão na água, início do ciclo, e reinício do ciclo), sendo considerado 100%.

Análise estatística

    Os parâmetros de tendência central (média) e de dispersão (desvio-padrão) para a análise descritiva foram obtidos para todas as variáveis (todos os dados foram verificados para confirmar a normalidade da distribuição com o teste de Shapiro-Wilk). Foi utilizado o Teste t de Student de grupos dependentes para identificar qualquer diferença entre as intensidades estudadas e se o efeito significante principal foi registrado (p < .05). Para análise estatística dos dados, recorremos ao programa de estatística Statistical Package for the Social Science for Windows (SPSS) versão 18 e o programa Microsoft Excel para Windows.

Resultados

    Os resultados médios e desvios-padrão das variáveis velocidade, distância de ciclo, freqüência gestual, índice de nado, coeficiente de variação são apresentados na Tabela 1, como também as comparações entre as intensidades.

Tabela 1. Valores médios ± dp para a velocidade média (v), distância de ciclo (DC), freqüência gestual (FG), 

índice de nado (IN) e, coeficiente de variação da velocidade média (Cv) para a intensidade de 70 e 100%

Nota: * diferenças significantes (p < .05).

    Os parâmetros de velocidade, freqüência gestual e índice de nado foram superiores, enquanto para os registros da distância de ciclo não foram notadas diferenças entre as repetições nadadas em v70 e v100. Considerandos os valores do coeficiente de variação, o teste t identificou menor variação em v100.

    Como esperado, os achados obtidos para velocidade e freqüência gestual durante o evento nadado em máxima velocidade estão de acordo com aqueles previamente publicados na técnica de borboleta (De Jesus et al., 2010; Barbosa et al., 2005b; Chollet et al., 1996), e confirmam nossa primeira hipótese. Keskinen e Komi (1993) e Kolmogorov (1997) mencionam que este fato parece estar relacionado à redução do tempo da coordenação de membros superiores e membros inferiores, indicando a otimização da propulsão pela maior continuidade das ações propulsivas. De fato, Craig et al. (1985) e Vorontsov e Binevsky (2003) salientam que máximas velocidades são alcançadas através de ótimos valores da freqüência gestual. Em protocolo semelhante, Seifert et al. (2007) encontraram valores de 1.47 e 1.74 m.s‾¹ para velocidade e 40 e 53 ciclos.min-1 para freqüência gestual em eventos simulados de longa e curta duração, respectivamente. Diferenças entre os resultados apresentados e os do presente estudo podem ser atribuídas ao maior nível competitivo dos nadadores daquele protocolo.

    Os resultados obtidos para a distância de ciclo estão em concordância com estudos realizados na técnica de crawl (Arellano et al., 1994; Chollet et al., 1997) e borboleta (Barbosa et al., 2005b). Para os referidos autores, nadadores de alta proficiência técnica são caracterizados pela capacidade de manter este parâmetro ao longo do evento. Relativamente ao índice de nado, Costill et al. (1985) propuseram que tal parâmetro é calculado como o produto da velocidade pela distância de ciclo, ou seja, para que o índice de nado seja elevado, a velocidade e a distância de ciclo devem ser superiores. Barbosa et al. (2005b) relataram um aumento para o índice de nado ao longo de um protocolo incremental de 200 m borboleta, corroborando com os achados do presente estudo. Complementarmente, os resultados apresentados para coeficiente de variação à máxima velocidade corroboram com os achados obtidos por Barbosa et al. (2008) e Seifert et al. (2008) na técnica de borboleta e confirmam nossa segunda hipótese. De acordo com os referidos autores em protocolos de nado realizados em alta velocidade nadadores apresentam alto grau de coordenação entre as ações de membros superiores e inferiores, fato que assegura poucas flutuações da velocidade (Mason et al., 1992; Togashi e Nomura, 1992).

    Fig 1. apresenta a curva média da velocidade horizontal do quadril – tempo em v70 (painel A) e v100 (painel B), caracterizadas pelas ações que ocorreram entre o início (T=0%) e final do ciclo (T=100%). Em T~10%, verificamos para as curvas das duas intensidades um ligeiro incremento da velocidade, sugerindo o final da primeira ação descendente dos membros inferiores. De seguida, notamos um declínio na curva (T~27%, painel A) e (T~16%, painel B), sugerindo caracterizar o instante de transição da entrada das mãos na água e a ação lateral exterior dos membros superiores. A velocidade tende a ser incrementada em T~30% (painel A) e T~33% (painel B), indicando caracterizar a ocorrência da fase da ação lateral exterior dos membros superiores. Sequentemente, a curva apresenta uma depressão que tende a indicar o instante de transição da ação lateral exterior e ação lateral interior dos membros superiores, ocorrendo em T~47% (painel A) e T~42% (painel B). A partir deste instante, observa-se uma ascendência na velocidade, T~51% (painel A) e T~49% (painel B), fato que parece reportar a ação lateral interior dos membros superiores. Posteriormente, observa-se um pico na velocidade, T~69% (painel A) e T~70% (painel B), que parece ser decorrente da ação ascendente dos membros superiores. Verifica-se uma depressão mais acentuada na velocidade (T~71%, painel B) quando o evento foi desempenhado em máxima intensidade, fato que parece estar associado a 1ª fase da recuperação dos membros superiores. Por fim, um ponto de referência foi notado no instante de T~88% em v70, sugerindo a realização de uma das ações mais propulsivas do nado, caracterizada pela combinação entre a 2ª fase da recuperação dos membros superiores e segunda ação ascendente do movimento dos membros inferiores.

Figura 1. Representação gráfica da curva média da velocidade horizontal intracíclica do quadril plotada contra o 

tempo normalizado aos percentuais de um ciclo de nado para as intensidades de 70% (painel A) e 100% (painel B)

    O perfil obtido para a curva v(t) em máxima intensidade parece ser similar à generalidade dos registros descritos na literatura (Mason et al., 1992; Sanders, 1996; Maglischo, 2003), apesar de mostrar um mínimo intermediário em v (T~56%) menos comum e a ausência de um incremento da velocidade que parece ocorrer durante a ação de recuperação dos membros superiores, denominado “catch the wave” (cf. Mason et al., 1992; Maglischo, 2003). Este fato pode ser explicado pela menor ênfase que os nadadores de borboleta dedicam as ações ascendentes dos membros inferiores em eventos de elevada intensidade (Maglischo, 2003). Contudo, no ponto referente a T~88% em v70 verificou-se um incremento da velocidade que parece indicar a ocorrência do “catch the wave”. Adicionalmente, as ações mais propulsivas do ciclo parecem ocorrer tardiamente no evento submáximo. Nós podemos hipotetizar que tal observação pode estar condicionada a um padrão de coordenação de deslize mais longo, mas isto não representa uma estratégia biomecânica favorável (Seifert et al. 2008), uma vez que, pode contribuir para maiores flutuações instantâneas da velocidade (Mason et al., 1992).

Conclusão

    Estes achados parecem trazer novos dados sobre as alterações nos mecanismos do nado na técnica de borboleta em diferentes intensidades de treinamento e competição. A análise dos parâmetros gerais do ciclo forneceu informações sobre o comportamento das flutuações intracíclicas da velocidade que permitem o desenvolvimento de uma estratégia de intervenção para modificar as possíveis falhas na mecânica ao longo do ciclo de nado. Os treinadores deveriam encorajar os nadadores a utilizar estratégias de coordenação da técnica mais curtas em eventos submáximos (i.e, com menores intervalos entre as ações mais propulsivas do nado), preferível a permitir que imprimam uma estratégia de deslize. Adicionalmente, em esforços de máxima intensidade, os treinadores deveriam monitorar as ações dos MI, principalmente àquelas referentes às ações ascendentes do ciclo de nado.

Referências

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