Determinação da coordenação de nado por meio da análise cinética e cinemática no estilo crawl

Abstract

A coordenação espaço-temporal dos movimentos dos braços de nadadores competitivos tem demonstrado ser um importante fator ligado a velocidade de nado e ao desempenho desses atletas. Os modelos básicos de coordenação comumente percebidos são: (1) captura - caracterizado pela existência de períodos sem propulsão entre a execução de cada braçada; (2) oposição - o movimento propulsivo de um braço inicia no exato instante em que o braço contra-lateral finaliza a fase propulsiva de seu movimento; (3) sobreposição - caracterizado por períodos com ação propulsiva simultânea dos dois braços. O objetivo deste estudo foi comparar os resultados da análise da simetria e da coordenação do nado crawl obtidos por meio dos métodos de cinemetria e dinamometria durante testes de nado livre e nado amarrado. Foram avaliados 13 nadadores federados voluntários do sexo masculino (idade: 19,4 ± 5,3 anos, estatura: 179,0 ± 5,2 cm, envergadura: 188,1 ± 6,0 cm, massa: 70,5 ± 8,7 kg, desempenho: 78,5 ± 4,2 % do recorde mundial de 50 m livres). Para obtenção das demais variáveis do estudo os nadadores foram submetidos à execução de dois protocolos distintos, realizados em piscina 25 m: (A) nado livre: 50 m nadados na máxima velocidade, com partida de dentro da piscina. Os atletas tiveram seu nado filmado (50 Hz) por duas câmeras colocadas dentro da água, uma em cada borda lateral da piscina, que foram deslocadas por operadores treinados a uma velocidade semelhante à velocidade de deslocamento do mesmo e (B) nado amarrado: nado estacionário em máxima intensidade com duração semelhante a do teste de nado livre. Os atletas tiveram a resultante das forças aplicadas por braçada medida por um transdutor de força fixado a borda da piscina onde era preso o cabo que estava ligado as suas cinturas e seus nados filmados (50 Hz) por duas câmeras posicionadas lateralmente a eles, sob a água. Um módulo eletrônico de sincronismo foi utilizado para disparar, simultaneamente, um sinal luminoso nas duas filmadoras e um pulso elétrico no sistema de aquisição dos dados oriundos do transdutor de força, possibilitando a posterior análise dos sinais oriundos de todos os aparatos utilizados para coleta dos dados. A partir da análise das imagens obtidas durante a execução de ambos os protocolos foram mensurados o índice de coordenação de nado (IdC), para ambos os braços (IdC1 e IdC2), em nado livre e nado amarrado e a freqüência média de braçadas (FB) na primeira e segunda metades do teste executado durante a aplicação de cada um dos protocolos. Os dados oriundos do transdutor de força permitiram a mensuração da diferença de tempo entre os picos de força aplicada por braçada (DFTA) para ambos os braços (DTFA1 e DTFA2). Os resultados mostraram um menor valor médio de IdC apresentado durante no nado livre (-3,59 ± 8,63 %) em relação ao nado amarrado (0,59 ± 7,92 %) indicando que, ao executarem o nado livre, os atletas adotam uma coordenação no modelo de captura e ao executarem o nado amarrado adotam uma coordenação em sobreposição, porém com valores que indicam uma possível coordenação no modelo de oposição. Diferentes valores de IdC1 (- 0,36 ± 7,44 %) e IdC2 (- 6,94 ± 8,52 %) foram encontrados em nado livre e nado amarrado (IdC1 = 3,76 ± 8,27 % e IdC2 = -2,54 ± 6,12 %). Os valores de FB apresentados pelos atletas na primeira metade de cada um dos testes foram significativamente mais elevados do que os valores de FB apresentados na segunda metade do respectivo teste (nado livre: [t(12) = 6,996; p < 0,001]; nado amarrado: [t(12) = 3,026; p = 0,011]). A comparação entre os valores de IdC1 e IdC2 adotados durante a execução de cada um dos protocolos mostrou que, durante o nado amarrado, todos os sujeitos apresentaram coordenação assimétrica enquanto durante o nado livre apenas três, dos 13 avaliados, foram considerados simétricos. A comparação entre os valores de DTFA1 e 2 demonstrou que apenas quatro sujeitos foram simétricos. A comparação dos valores da FB adotada pelos atletas mostrou que significativos maiores valores de FB foram apresentados durante o nado livre (FBiniL = 0,95 ± 0,08 ciclos.s-1, FBfinL = 0,88 ± 0,08 ciclos.s-1) em ralação ao nado amarrado (FBiniA = 0,79 ± 0,09 ciclos.s- 1, FBfinA = 0,76 ± 0,10 ciclos.s-1) na primeira e na segunda metades de ambos os testes. As comparações entre os valores de IdC apresentados durante nado livre e nado amarrado indicaram que apenas quatro, dos 13 sujeitos avaliados, mantiveram semelhantes valores para IdC1 e 2 em ambas as situações de nado. Apenas 3 dos sujeitos avaliados apresentaram valores significativos de correlação entre as variáveis IdC e DTFA. Com base nos achados deste estudo concluiu-se que: (1) durante os 50 m livres executados em máxima velocidade, os nadadores apresentaram, em média, uma coordenação no modelo de captura; (2) durante o nado amarrado os avaliados apresentaram uma coordenação em sobreposição, muito próxima da oposição; (3) o IdC e a FB medidas durante o nado livre foram diferentes das medidas durante o nado amarrado, indicando alterações da técnica; (4) a maioria dos nadadores avaliados manteve uma coordenação de nado considerada assimétrica em ambas as situações testadas e (5) a DTFA não se configurou como um parâmetro aceitável para determinação das simetrias e do modelo de coordenação de nado adotados durante o nado livre. Futuras investigações a cerca deste tema se fazem necessárias.

The spatial-temporal and coordinative structures of arms movements in competitive swimmers has been shown to be an important factor associated with swimming speed and performance of these athletes. The basic models of coordination commonly quoted are: (1) catch-up - describes a lag time between the propulsive forces of the two arms; (2) opposition - the propulsive phase of one arm begins when the other arm has just finished its propulsive phase; (3) superposition - describes an overlap of the propulsive phases of the two arms. The aim of this study was to compare the symmetry and the coordination analysis of front crawl swimming obtained through the kinematic and kinetic methods of free and tethered front crawl swimming. Thirteen male competitive swimmers volunteered this investigation (age: 19,4 ± 5,3 years, height: 179,0 ± 5,2 cm, arm span: 188,1 ± 6,0 cm, weight: 70,5 ± 8,7 kg, performance: 78,5 ± 4,2 % of world record at 50 m free style). Subjects underwent two different test protocols, both in a 25m indoor pool: (A) front crawl stroke: 50 m maximum swimming test, starting inside the pool. The athletes were recorded during all the test (50 Hz) by two underwater cameras, one on each lateral side of the pool, being transported by two experienced investigators at a speed equal to that of the swimmer, and (B) tethered swimming: tethered swimming at maximal intensity for the same period of the previous 50 m maximum test. Resultant force applied during each stroke was recorded by a force transductor attached on one side to the wall of the pool and on the other side to an inextensible cable that was attached to the swimmer's hips. The test was recorded during (50 Hz) by two underwater cameras, one on each lateral side of the swimmer. An electronic synchronization module was used to fire a LED light on both cameras and an electric pulse to the force acquisition recorder of the force transductor at the same time, this way allowing for correct interpretation of all data. From the images analysis of both protocols, we measured the index of coordination (IdC) for both arms (IdC1 and IdC2) during front crawl swimming and tethered swimming and the average stroke rate (SR) for the first and second half of both protocols. The data from the force transductor allowed for the determination of the time difference between the peak force applied per stroke (PFAS) for each arm (PFAS1 and PFAS2). The results show a smaller IdC mean for front-crawl stroke (-3,59 ± 8,63 %) compared to tethered swimming (0,59 ± 7,92 %), indicting that during front-crawl stroke the athletes prefer a catch-up coordination model, and during the tethered swimming condition they use a superposition coordination model, although some values suggest that some swimmers adopts opposition model during tethered swimming. Different values of IdC1 (-0,36 ± 7,44 %) and IdC2 (- 6,94 ± 8,52 %) were found for front-crawl and tethered swimming (IdC1 = 3,76 ± 8,27 % and IdC2 = -2,54 ± 6,12 %). Values of SR for the first half were higher than for the second half, irrespective of test condition (front-crawl: [t(12) = 6,996; p < 0,001]; tethered swimming: [t(12) = 3,026; p = 0,011]). Comparison between IdC1 and IdC2 used by athletes during the protocols revealed that during tethered swimming all subjects showed an asymmetric coordination, and during the front-crawl swimming only three subjects were considered symmetric. Comparison of SR values revealed significantly higher values for free swimming condition (SRiniF = 0,95 ± 0,08 stroke.s-1, SRfinF = 0,88 ± 0,08 stroke.s-1) compared to tethered swimming condition (SRiniT = 0,79 ± 0,09 stroke.s-1, SRfinT = 0,76 ± 0,10 stroke.s- 1), for both the first and second halves. The comparisons between IdC values of front-crawl and tethered swimming revealed that only four, of thirteen subjects evaluated, did have similar IdC1 and IdC2 values during both tests. Only three subjects showed a significant correlation between IdC and PFAS. Based on the findings of this study it was concluded that: (1) during 50 m front-crawl swimming maximum tests, the swimmers showed, on average, a catch-up coordination model; (2) during tethered swimming the subjects showed a superposition model of coordination, very close to the opposition one; (3) IdC and SR measured during front-crawl swimming were different from those measured during tethered swimming, indicating an alteration on the technique; (4) most of the swimmers tested showed an asymmetric coordination during both tests and (5) PFAS did not reveal as an acceptable parameter for determination of (as)symmetry and model of coordination during front-crawl swimming. Further investigations about this topic are required.