A fisiomecânica da corrida em inclinação extrema : fundistas versus velocistas

Na corrida em terreno plano existe a participação do mecanismo minimizador do gasto energético denominado Massa mola fornecendo energia elástica armazenada e liberada pelos tendões e músculos durante a passada favorecendo um menor custo metabólico. Em inclinações positivas a contribuição desse sistema passa a ser negligenciável modificando a mecânica da corrida. Os objetivos do presente estudo foram comparar os determinantes fisiomecânicos da corrida em inclinação extrema, em velocidades máximas e percentuais da máxima, entre corredores fundistas e velocistas. Nossas hipóteses foram que o componente vertical seria o determinante mais importante do trabalho mecânico externo e potência externa; e o componente de membros inferiores seria o determinante mais importante do trabalho mecânico interno e potência interna. Ambos sendo os maiores responsáveis pela magnitude do trabalho mecânico total e potência mecânica total. A dissertação é dividida em quatro capítulos. Após a apresentação geral da dissertação (capítulo 1), nós introduzimos a justificativa para o objetivo principal do estudo (capítulo 2) e fornecemos uma base teórica para a realização do nosso experimento (capítulo 3). Com o objetivo de analisar a fisiomecânica da corrida em inclinação extrema, realizamos um estudo empírico (capítulo 4) em que parâmetros energéticos e espaço-temporais foram analisados em inclinação de 25% em velocidade máxima e em velocidades de 80%, 60% e 40% da velocidade máxima, por vinte quatro corredores divididos em dois grupos: doze fundistas e doze velocistas. Observamos que o trabalho mecânico total aumentou em função do aumento da velocidade, tendo o grupo velocistas apresentado valores mais altos. O trabalho mecânico externo vertical e o trabalho mecânico interno de membros inferiores foram os componentes que mais influenciaram em magnitude os resultados do trabalho mecânico total, por conta de ajustes na técnica de corrida, como os aumentos da frequência e comprimento de passada impostos pela inclinação e velocidade dos testes. O custo metabólico de correr aumentou em função da velocidade em ambos os grupos, com o grupo velocistas atingindo maiores valores, devido aos maiores trabalho e potência mecânica realizados em todas intensidades de corrida. A partir desses achados é possível observar que as diferenças entre os grupos possivelmente estão relacionadas à maior capacidade de desenvolver potência dos velocistas, visto que a inclinação extrema de 25% influenciou diretamente os determinantes mecânicos da corrida incapacitando o sistema massa mola de fornecer energia elástica.In running on flat terrain, the primary mechanism that minimizes energy expenditure called the spring-mass model provides elastic energy stored and released by tendons during the stride, favoring a lower metabolic cost. On positive slopes, the contribution of this system becomes negligible by modifying the running mechanics. The objective of the present study was to compare the physiomechanical determinants of running on extreme slopes, at maximum speeds and percentages of the maximum, between long distance runners and sprinters. Our hypotheses were that the vertical component would be the most important determinant of external mechanical work and power; and the lower limbs component would be the most important determinant of internal mechanical work and power. Both being largely responsible for the magnitude of total mechanical work and power. The dissertation is divided into four chapters. After a general presentation (chapter 1), we introduce the justification for the main objective of this dissertation (chapter 2) and provide a theoretical basis for the achievement of our experiment (chapters 3). In order to analyze the physiomechanics of running at extreme slope, we conducted an empirical study (chapter 4) in which energetic and spatiotemporal parameters were analyzed at 25% slope at maximum speeds and at speeds of 80%, 60% and 40% of the maximum, for twenty-four runners divided into two groups: twelve long distance runners and twelve sprinters. We observed that the total mechanical work increased due to the increase in speed, with the sprinters group having higher values. The vertical external mechanical work and the internal mechanical work of the lower limbs were the components that most influenced the magnitude of the total mechanical work, due to adjustments in the running technique, such as increases in frequency and stride length imposed by slope and speed of the tests. The metabolic cost of running increased due to the speed in both groups, with the sprinters group reaching higher values, due to the greater mechanical work and power performed in all running intensities. From these findings, it is possible to observe that the differences between groups are possibly related to the greater capacity to develop power for sprinters, since the extreme 25% slope directly influenced the running mechanical determinants, disabling the spring mass system to provide elastic energy

PHYSIOMECHANICAL MODEL OF SHALLOW WATER WALKING: DRAG AND BUOYANCY FORCES AFFECTING THE COST OF TRANSPORT

Although the physiologic and biomechanical responses of shallow water walking (SWW) have been studied extensively, a physiomechanical model aiming to define the mechanical determinants of cost of transport (C) of SWW is lacking. Therefore, we investigated the SWW by healthy men at different speeds (0.2, 0.4, 0.6 m/s) and depths (knee, hip, umbilical, xiphoid). The objectives of this study were 1) to analyze the C response during SWW by healthy men and 2) to propose a physiomechanical model of SWW by determining the C response and its correlation with drag force and buoyancy forces during SWW. The C had a minimal value at intermediary speeds only in the knee depth, while in the other deeper depths, the C presented a monotonic rise with the speed increase. A minimum C was found at hip depth during 0.2 m/s, suggesting an optimization between the effects of buoyancy and drag forces at this condition. These findings could be applied in the exercise prescription of SWW for different populations, as indicators of the relative importance of hydrostatic and hydrodynamic forces effects on energy expenditure during SWW

Proposta metodológica para verificar a influência do ciclismo nos aspectos cinemáticos na corrida do triathlon

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Proposta metodológica para análise cinemática e fisiológica da corrida no triathlon

The running represents one essencial segment in terms of the final result for triathletes. The aim of the present study was to propose a method to analyze triathletes running over real competition conditions. To check the proposal protocol a experimental test was performed with one well-trained male triathlete. Three situations were compared: Triathlon Run (10 km after 40 km of cycling,), Isolated Run (10 km) and Prolonged Run (10 km after run with time corresponding to the 40 km of cycling). Kinematic (stride frequency and stride length, range of motion trunk, hip, knee and ankle, and hip trajectory) and physiological (oxygen uptake values) variables were obtained during the first, third and ninth kilometer. The data showed that this methodological proposal has reached satisfactory results, approximating the tests conditions to race situations, allowing appropriate comparison among runs.Para triatletas, a corrida representa um segmento essencial em relação aos resultados finais. O objetivo deste estudo foi propor uma metodologia para análise cinemática e fisiológica da corrida de triatletas, em condições de competição simulada. Para avaliar o protocolo proposto realizou-se ensaio experimental, com um triatleta experiente, do sexo masculino. Foram comparadas três situações: corrida do triathlon (10 km após 40 km de ciclismo); corrida isolada (10 km); e corrida prolongada (10 km após uma corrida com tempo correspondente aos 40 km de ciclismo). Os dados cinemáticos (freqüência e amplitude de passada; amplitude de movimento articular da coluna, quadril, joelho e tornozelo; e, trajetória do quadril) e fisiológicos (valores de consumo de oxigênio), foram obtidos no 1º, 5º e 9º km. Os dados permitem inferir que a metodologia proposta fornece resultados satisfatórios, aproximando as avaliações das condições reais de uma competição, o que viabiliza adequada comparação entre as corridas mencionadas