A influência das variações de altura e inclinação dos blocos de partida na performance de nadadores

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1 A influência das variações de altura e inclinação dos blocos de partida na performance de nadadores * Professora Mestre, subcoordenadora do Laboratório de Pesquisas em Biomecânica Aquática ** Professora Mestre, colaboradora do Laboratório de Pesquisas em Biomecânica Aquática *** Acadêmica do Curso de Graduação em Educação Física do CEFID/UDESC **** Professor Doutor, coordenador do Laboratório de Pesquisas em Biomecânica Aquática Universidade do Estado de Santa Catarina Centro de Educação Física, Fisioterapia e Desportos Laboratório de Pesquisas em Biomecânica Aquática Suzana Matheus Pereira* Luciana Gassenferth Araujo** Caroline Ruschel*** Helio Roesler*** d2smp@yahoo.com.br (Brasil) Resumo Este estudo é uma análise dos efeitos de diferentes situações de inclinação e altura da superfície dos blocos de partida sobre a performance de saída de nadadores velocistas. A coleta de dados foi realizada na piscina e no Laboratório de Pesquisas em Biomecânica Aquática do CEFID/UDESC. A amostra foi constituída por três nadadores velocistas de alto nível. Para aquisição de dados dinamométricos e temporais foi utilizada uma plataforma de força subaquática ROESLER (1997), instrumentada como bloco de partida em quatro diferentes posições: 0,50m de altura sem inclinação (P1), 0,50m de altura com 10 de inclinação (P2), 0,75m de altura sem inclinação (P3) e 0,75m de altura com 10 de inclinação (P4); e uma segunda plataforma posicionada dentro da água a 15m da borda de saída para registrar o tempo gasto para percorrer essa distância. As plataformas foram acopladas a uma placa para aquisição e processamento dos sinais e a uma placa conversora analógico-digital. Os dados foram processados pelo sistema SAD32. Utilizou-se para a cinemetria uma câmera SVHS e os dados foram processados pelo sistema Peak Motus Utilizou-se um aparelho sincronizador de sinais auditivo e visual e os dados obtidos foram tratados através da estatística paramétrica e não-paramétrica. Quantificou-se as variáveis: tempo (de bloco e fora do bloco); força (vertical e horizontal); impulso (vertical, horizontal e resultante); ângulo (de saída do bloco e de entrada na água); e distância de vôo. A partir dos resultados das variáveis concluiu-se que a posição de maior altura e inclinação do bloco foi a que proporcionou a melhor performance aos três nadadores e que posições mais altas provocam o aumento da distância de vôo, influenciada pelo impulso horizontal. Além disso, observou-se que a força (vertical e horizontal) e os ângulos de entrada na água e saída do bloco são influenciados pelas diferentes posições do bloco de partida. Unitermos: Biomecânica. Natação. Saída. Performance. 1 / 1 Introdução A Natação competitiva chegou a um estágio no qual a vitória ou a quebra de recordes depende de diferenças de valores muito pequenas, décimos e centésimos de segundo. Como o tempo de saída do bloco representa de 0,8% a 26,1% do tempo total de determinadas provas (COSSOR e MASON, 2000), vários estudos vêm sendo desenvolvidos a fim de potencializar as técnicas e otimizar as execuções na busca de melhores resultados. Pearson et al. (1998) e Blanksby, Nicholson e Elliott (2001) defendem que, independentemente da técnica utilizada, os nadadores podem atingir melhores marcas após períodos de adaptação e treinamento específico para as saídas. O regulamento da Natação mundial adotado pela Federacion Internacional de Natacion Amateur - FINA permite uma variação de até 0,25m na altura e de 10 na inclinação dos blocos de partida, o que significa que a cada competição

2 o nadador pode encontrar diferentes blocos de partida aos quais deve adaptarse para que obtenha um melhor desempenho. Este estudo é uma análise dos efeitos de diferentes situações de inclinação e altura da superfície dos blocos de partida sobre a performance de saída de nadadores velocistas. Métodos O estudo foi realizado na piscina do CEFID/UDESC e no Laboratório de Pesquisas em Biomecânica Aquática. Trata-se de um estudo descritivo do tipo correlação e a amostra foi intencional e constituída por três nadadores velocistas de alto nível. Os dados dinamométricos e temporais foram coletados com a utilização de duas plataformas de força subaquáticas (ROESLER, 1997), medindo 0,50x0,50m, de acordo com as regras da FINA para a construção de blocos de partida. A primeira plataforma foi fixada a um suporte que simula o bloco de partida (Figura 1) em quatro diferentes posições: 0,50m de altura sem inclinação (P1), 0,50m de altura com 10 de inclinação (P2), 0,75m de altura sem inclinação (P3) e 0,75m de altura com 10 de inclinação (P4), conforme mostra a Figura 2. Figura 1: Bloco de partida instrumentado. Figura 2: Esquema das quatro posições do bloco de partida. A segunda plataforma foi posicionada distante 15m da borda de partida, verticalmente e dentro da água, a fim de registrar o tempo gasto pelo atleta para percorrer essa distância. As plataformas foram conectadas a um microcomputador e os dados foram filtrados e processados pelo Sistema SAD 32 (UFRGS-DEMEC, 1997). Os dados foram normalizados pelo peso corporal dos nadadores, que foi mensurado diretamente pela plataforma de força. Uma câmera de vídeo SVHS foi utilizada para a aquisição de dados de cinemetria, processados pelo Sistema Peak Motus 4.03.

3 Utilizou-se um equipamento sincronizador de sinais e os procedimentos da saída foram idênticos aos de uma competição. Cada sujeito realizou três execuções em cada uma das quatro posições do bloco de partida, utilizando a técnica de sua preferência. Devido à inclinação da plataforma fez-se necessária a transformação de coordenadas, convertendo o sistema local para um sistema global (Figura 3). Desta forma as forças Fx e Fy foram transformadas em FV (força vertical) e FH (força horizontal), a partir da decomposição das componentes verticais e horizontais FxV, FxH, FyV e FyH. A força vertical global FV é a soma das componentes verticais (FV=FyV+FxV) e a força horizontal global FH é a subtração das componentes horizontais (FH=FxH-FyH). Esta transformação foi validada através da utilização de pesos mortos sobre a plataforma inclinada resultando, após a transformação, na medição da força vertical, equivalente ao peso colocado sobre a plataforma, e da força horizontal igual a zero (erro inferior a 1%). Figura 3: Transformação de coordenadas. Os dados obtidos foram tratados experimentalmente utilizando-se a estatística paramétrica (ANOVA) e a estatística não-paramétrica (Prova de Friedman). Resultados e discussão Tempo fora do bloco A mais importante variável de performance na natação é o tempo. A variável tempo fora do bloco é registrada a partir do instante que o nadador perde o contato com o bloco de partida até atingir 15m. Apesar de não apresentarem diferença estatisticamente significativa entre seus resultados, pode-se observar que os nadadores apresentam características de performance diferentes nas quatro posições estudadas. O Nadador1 obteve as melhores performances nas posições mais altas do bloco. A diferença entre as médias de tempo obtidas nas posições P4 e P2 foi de 0,18s. Considerando-se que o melhor resultado deste nadador nos 50m Livre é de 24,46s, pode-se dizer que 0,18s correspondem a 0,36m. Para o Nadador2, as piores performances encontram-se nas posições em que o bloco de partida não apresenta inclinação, pois executa a técnica de atletismo, facilitada pelas posições inclinadas do bloco. Sua melhor performance foi obtida na posição P4 e a maior diferença entre as médias é de 0,24s, o que corresponde a 0,43m, considerando que seu melhor resultado nos 50m Livre é 27,31s.

4 O Nadador3, que assim como o Nadador1 utiliza a técnica de agarre, obteve melhores resultados na posição P4 e a maior diferença entre as médias de outras posições é de 0,14s, equivalente a 0,29m considerando que seu melhor resultado nos 50m Livre é 23,69s. Tempo de bloco Uma outra importante variável é o tempo que o atleta consome para sair do bloco após o sinal de partida. Vários são os fatores que influenciam o tempo de bloco, tais como o tempo de reação, a força explosiva dos músculos em ação e a técnica escolhida para o salto. As alterações nas posições do bloco de partida parecem não agir com a mesma conformidade sobre o tempo gasto sobre o bloco. Nas posições mais baixas o tempo gasto sobre o bloco é menor, porém quando observados os valores encontrados para a distância do vôo, estas posições apontam piores resultados. Força vertical e horizontal O valor que reflete todo o empenho do atleta na direção horizontal é expresso pelo pico de força horizontal, que corresponde ao maior valor de força empregado nesta direção, dividido pelo peso corporal. Pode-se dizer que os três nadadores sofreram influências das variações das posições do bloco de partida na aplicação da força horizontal. Para os Nadadores 2 e 3 os menores valores ocorreram nas posições em que o bloco não apresentava inclinação, indicando uma possível correção da intensidade e direção da força aplicada de acordo com a posição do bloco, sendo reduzida justamente nas posições sem inclinação. A componente vertical da força foi obtida pela soma das forças verticais aplicadas por todos os segmentos do corpo do nadador para sair do bloco. Os maiores valores dos picos de força vertical dos três nadadores estão na posição P1, indicando uma possível correção na direção da força aplicada, produzida pelo efeito das variações de altura do bloco. Os menores valores em P1 para os Nadadores 1 e 3 podem ser justificado pela utilização da técnica de agarre, que faz necessário um aumento da componente vertical, provavelmente para compensar a altura do vôo e o ângulo de saída do bloco que apresentam valores maiores nestas posições. Já para o Nadador2, que utiliza a técnica de atletismo, os maiores valores podem estar associados ao posicionamento de um dos pés na parte posterior do bloco o que, em posições não inclinadas do bloco, exige um aumento da força vertical. Impulso vertical, horizontal e resultante Os valores de impulso estão relacionados ao tempo e à força aplicada. Para os três nadadores, os menores valores de impulso vertical estão nas posições com inclinação o que pressupõe uma compensação na direção, no tempo e na aplicação da força vertical, já que o bloco de partida está inclinado e favorece a componente vertical, exigindo menor impulso nesta direção. Guimarães e Hay (1985) ressaltam a importância do impulso horizontal na performance de saída pela alta correlação existente entre esta variável e o tempo total de saída. Para esta variável os três nadadores apresentaram significativa diferença devido à influência das variações de altura e inclinação

5 do bloco. O Nadador1 apresentou menores valores com o aumento da altura do bloco. Os Nadadores 2 e 3 apresentaram maiores valores nas posições inclinadas do bloco, sendo que o Nadador3 obteve melhores resultados na posição P4. O impulso resultante representa todo o empenho do nadador em deixar o bloco de partida. Neste aspecto, somente o Nadador1 demonstrou sofrer influência das variações das posições do bloco de partida, obtendo maiores valores na posição P1 e os menores valores na posição P4. Ângulo de saída do bloco Os valores registrados para o ângulo de saída do bloco pelo Nadador1 estão mais próximos de 13º - considerado o ângulo "ótimo" de saída (Heusner apud HAY, 1981) - nas posições P1 e P3, porém não representam diferença significativa entre as posições do bloco de partida. Para os Nadadores 2 e 3, maiores valores foram encontrados nas posições mais baixas, obtendo-se para estes diferenças significativas para as variações das posições do bloco. Distância de vôo As maiores distâncias de vôo foram atingidas pelos três nadadores nas posições mais elevadas do bloco de partida. Estes resultados confirmam a tendência da maior parte das piscinas de competição do Brasil e do mundo possuírem blocos de partida na posição mais elevada permitida pela regulamentação da FINA. Ângulo de entrada na água Os ângulos de entrada na água obtidos pelos três nadadores foram compatíveis com o proposto por COUNSILMAN et al.(1988), que varia entre 26º e 54. O Nadador3, excepcionalmente, obteve ângulos abaixo de 26 nas posições P1 e P2. Para os Nadadores 1 e 3 os maiores valores foram obtidos na posição P3, o que também é observado para a variável distância de vôo. Tais resultados podem refletir uma relação da técnica de saída elegida por ambos (agarre) com esta posição do bloco em particular. O ângulo de entrada na água é influenciado por diversos fatores como altura do bloco, impulsão vertical e horizontal e a técnica empregada. Através dos dados de cinemetria foi possível observar que a fase de entrada na água depende de aspectos da posição do corpo do nadador tais como a posição da cabeça entre os braços, o quadril alinhado ao tronco, joelhos estendidos e pés em flexão plantar. Alterações nestas posições causam desequilíbrio e aumentam a resistência do corpo do nadador ao entrar em contato com a água, podendo prejudicar a performance das fases seguintes da saída. Conclusões

6 Comparando os resultados dos parâmetros observados nas quatro posições do bloco de partida, concluiu-se que: a posição de maior altura e inclinação do bloco (P4) foi a que proporcionou a melhor performance aos três atletas na variável tempo fora do bloco de partida; a inclinação da superfície do bloco favorece aos atletas que executam saída de atletismo; os atletas alteram a direção e a intensidade da força aplicada conforme a altura do bloco; as posições mais baixas do bloco provocam maiores ângulos de saída do bloco e aumento da força vertical; as posições mais altas do bloco provocam o aumento da distância de vôo; o impulso horizontal influencia na distância do vôo, confirmando o exposto na literatura. A partir da análise dos resultados, conclui-se que as variações de altura e inclinação do bloco de partida influenciam na performance do nadador. Desta forma, quando há variação entre os blocos as condições de disputa tornam-se injustas e, portanto, os resultados obtidos também. Assim, sugere-se que a FINA reveja as normas de construção de blocos de partida a fim de padronizalos e igualar as condições de disputa. Referências bibliográficas BLANKSBY, B. A.; NICHOLSON, L. G.; ELLIOT, B. C. Biomechanical analysis of the grab, track and handle swimming starts: an intervention study. Sport Biomechanics, COSSOR, J.; MASON, B. Swim start performances at the Sydney 2000 Olympic Games. Proceedings of XIX Symposium on Biomechanics in Sports. San Francisco, COUNSILMAN, J. E.; COUNSILMAN, B. E.; NOMURA, T.; ENDO, M. Three types of grab start for competitive swimming. Swimming Science - Champaign, v. 18, p , FEDERAÇÃO INTERNACIONAL DE NATAÇÃO AMADORA. Regras de natação: [S.I.]: FINA, [2002-]. GUIMARAES, A. C. S.; HAY, James G. A mechanical analysis of the grab starting technique in swimming. International Journal of Sport Biomechanics. Iowa City, State of Iowa, U.S.A., v. 1, n. 1, p , February, HAY, J. G. Biomecânica das técnicas esportivas. 2. Ed. Rio de Janeiro; Interamericana; p. PEAK Performance Technology. Peak Start Manual. USA.; p. PEARSON, C. T.; McELROY, G. K.; BLITVICH, J. D.; SUBIC, A., BLANSKBY, B. A. A comparison of the swimming start using traditional and modified starting blocks. Journal of Human Movement Studies, 34, p ROESLER, H. Desenvolvimento de plataforma subaquática para medições de forças e momentos nos três eixos coordenados para utilização em Biomecânica p. Tese de Doutorado em Engenharia - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre; UFRGS-DEMEC. SAD 32 - Sistema de aquisição de dados. Caderno técnico da Engenharia Mecânica - CTE07. Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 1997.