Efeito do treinamento intervalado de saltos verticais contínuos sobre a aptidão anaeróbia e variáveis determinantes do desempenho de endurance: um ensaio randomizado

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Desportos, Programa de Pós-Graduação em Educação Física, Florianópolis, 2015.No intuito de desenvolver um treinamento intervalado de sprints com um novo modo de exercício, a presente tese propôs a aplicação intermitente do teste de saltos verticais contínuos com 30s de duração (CJ30). O objetivo principal do estudo foi analisar o efeito desse treinamento (JIT), aplicado durante quatro semanas, sobre o desempenho do salto vertical com contramovimento (CMJ), a força explosiva, a aptidão anaeróbia, as variáveis determinantes do desempenho de endurance e as variáveis biomecânicas e fisiológicas da corrida em velocidade submáxima. O objetivo secundário foi verificar a relação da rigidez (vertical, KV e perna, KL) e coordenação intrassegmentos (CRP), medidas em velocidade submáxima, com a economia de corrida (EC). Vinte e dois (12 mulheres e 10 homens) corredores (as) recreacionais foram divididos randomicamente nos grupos experimental (GE) e controle (GC) por meio de sorteio. Todos os participantes realizaram treinamento contínuo em esteira, três vezes por semana, com intensidade de 70% do pico de velocidade (PV) identificado durante teste incremental. No treinamento do GE foram incluídas duas sessões do JIT por semana. Uma sessão do JIT foi composta de quatro a seis séries de CJ30 com cinco minutos de intervalo. Para análise estatística foi utilizada a ANOVA modelo misto com p = 0,05 e o Effect Size (ES). Na avaliação do CMJ houve efeito moderado do treinamento apenas no GE: 4,7% (ES = 0,99) para altura do salto vertical (H), 3,7% (ES = 0,82) para potência pico (PP) e 3,5% (ES = 0,83) para potência média (PM). A taxa de desenvolvimento de torque (TDT) do quadríceps aumentou 29,5% (ES = 1,02) no GE. Na avaliação do CJ30, considerando-se apenas os primeiros saltos (20%; ? 5 saltos), houve um aumento moderado no GE de 7,4% (ES = 0,87) para H e 5,6% (ES = 0,73) para PP; e moderado/alto de 11,7% (ES = 1,2) para a profundidade de agachamento (?Y). Considerando-se todos os saltos realizados no CJ30 também houve aumento de moderado a alto no GE de 10,1% (ES = 1,04) para H, 9,5% (ES = 1,1) para PP e 8,8% (ES = 1,1) para ?Y. Foi verificado aumento de moderado a alto no GE de 2,7% (ES = 1,11) para PV, 9,1% (ES = 1,28) para o VO2pico e 9,7% (ES = 1,23) para o limiar de lactato (vOBLA). No teste de EC a 9 km.h-1 verificou-se que a maioria das variáveis biomecânicas sofreram efeito do treinamento, tanto para o GE quanto para o GC, mas o consumo de oxigênio (VO2) e custo energético (CE) não sofreram efeito do treinamento. Destaca-se o aumento da rigidez vertical e da perna (8,1%), diminuição do tempo de voo (3,28%) e maior estado coordenativo do acoplamento coxa-perna (CRP; 3,4%). Verificou-se também correlação positiva do VO2 e CE como CRP coxa-perna (r ? 0,5). Por fim, pode-se concluir que a inclusão do JIT no treinamento de contínuo de endurance teve efeito significativo sobre o desempenho do CMJ (H), potência muscular (PP e PM), força explosiva (representada pela TDT), potência (H e PP dos primeiros saltos do CJ30) e capacidade (H e PP do CJ30) anaeróbia e potência (PV e VO2pico) e capacidade (vOBLA) aeróbia. Além disso, pode-se concluir que o estado coordenativo mais estável do acoplamento coxa-perna está ligado a menores valores de VO2 e CE e que KV e KL não têm relação significativa com a EC.Abstract : In order to develop a sprint interval training with a new exercise regimen, this thesis proposed the intermittent application of the continuous vertical jump test with 30s of duration (CJ30). The main objective of the study was to analyze the effect of this training (JIT), applied for four weeks, on countermovement jump (CMJ) performance, explosive strength, anaerobic fitness, determinants of endurance performance and biomechanical and physiological variables in submaximal running velocity. The secondary objective was to verify the relationship of the stiffness (vertical, KV and leg, KL) and intralimb coordination (CRP) measurements with the running economy (RE). Twenty-two (12 women and 10 men) recreational runners were randomized into experimental (EG) and control (CG) group by tossing a coin. All participants trained on a treadmill, three times a week, with an intensity of 70% of the peak treadmill velocity (PV) measured in a progressive maximal exercise test. In the EG training were included two sessions of JIT per week. The JIT session was composed of four to six CJ30 bouts with five-minute intervals. Statistical analysis was performed using ANOVA mixed model with p = 0.05 and the effect size (ES). In the CMJ evaluation, there was moderate training effect only in GE: 4.7% (SE = 0.99) for vertical jump height (H), 3.7% (ES = 0.82) for peak power (PP) and 3.5% (ES = 0.83) for mean power (MP). The rate of torque development (RTD) of the quadriceps increased 29.5% (ES = 1.02) on EG. In evaluating the CJ30, considering only the first jumps (20%; ? five jumps), there was a moderate increase in GE of 7.4% (ES = 0.87) for H and 5.6% (ES = 0.73) for PP; and moderate-high increase of 11.7% (ES = 1.2) for the squat depth (?Y). Considering all jumps performed in CJ30, there was an increase from moderate to high in EG of 10.1% (ES = 1.04) for H, 9.5% (ES = 1.1) for PP and 8.8 % (ES = 1.1) for ?Y. Moderate to high increase was observed in GE of 2.7% (ES = 1.11) for PV, 9.1% (ES = 1.28) for VO2peak and 9.7% (ES = 1.23) for the lactate threshold (vOBLA). In the RE test at 9 km.h-1 it was found training effect for the most of the biomechanical variables in both GE and GC, but no effect was found for the oxygen consumption (VO2) and energy cost (EC). It is highlighted the increase in vertical andleg stiffness (8.1%), decrease in flight time (3.28%) and a higher coordinative state of thigh-leg coupling (CRP; 3.4%). There was also positive correlation between VO2 and EC with the thigh-leg CRP (r ? 0.5). Finally, it can be concluded that the inclusion of the JIT in the continuous endurance training had a significant effect on CMJ performance (H), muscle power (PP and PM), explosive strength (RTD), anaerobic power (H and PP of the first 6s of CJ30) and capacity (H and PP of CJ30) and aerobic power (PV and VO2peak) and capacity (vOBLA). Moreover, it may be concluded that more stable coordinative state of thigh-leg coupling is associated to lower VO2 and EC values and that stiffness had no significant relationship with RE

Nou test incremental per a patinadors velocistes sobre una superfície plana lliscant: anàlisi de fiabilitat i comparació amb un test de ciclisme

Introducció: Sembla que no és adequada la prescripció d’exercici a patinadors a partir dels índexs obtinguts en la bicicleta estàtica o a la cinta de córrer. Això no obstant, encara no s’ha establert una valoració específica de laboratori per als patinadors. Objectiu: Aquest estudi pretengué valorar la fiabilitat del test-retest d’una prova incremental feta damunt una superfície plana lliscant, en anglès slide board (SB), i se’n comparà la validesa, amb un protocol de ciclisme, per tal de determinar el rendiment aeròbic dels patinadors velocistes. Mètodes: Deu patinadors velocistes de curses en línia d’alt nivell executaren 2 tests incrementals, un sobre una SB i un altre de ciclisme. La intensitat del test sobre SB fou determinada mitjançant cadència, començant per 30 impulsos/min i augmentant 3 impulsos/min cada minut fins a l’esgotament. Foren mesurats els valors màxims i submàxims relacionats amb el llindar anaeròbic (AT), el consum d’oxigen (VO2), la ventilació pulmonar (VE), la taxa d’intercanvi respiratori (RER), la freqüència cardíaca (FC), l’escala de percepció de l’esforç (RPE), la cadència (CAD) y la concentració de lactat sanguini ([Lac]max). Resultats: No es trobaren diferències significatives en cap de les variables entre testretest a l’SB. S’obtingueren nivells elevats de fiabilitat relativa i absoluta (ICC > 0,9) (error típic de mesura CVTEM 0,8). Conclusió: Els resultats obtinguts suggereixen que el test SB és fiable i adequat per avaluar els índexs de rendiment aeròbic de patinadors velociste

A novel incremental slide board test for speed skaters: Reliability analysis and comparison with a cycling test

Introduction Exercise prescription from indices obtained from cycling or running treadmill incremental tests does not seem suitable for speed skaters. However, the specificity of laboratory skating assessments remains to be established. Purpose This study intended to assess the test–retest reliability of an incremental test performed on a slide board (SB), and its validity compared with a cycling protocol in order to determine aerobic performance indices in speed skaters. Methods Ten competitive inline speed skaters performed two incremental tests on an SB and one cycling incremental test. The intensity of SB test was determined by cadence, starting at 30 push-offs/min and increasing by three push-offs/min each minute, until volitional exhaustion. Maximal and submaximal values related to the anaerobic threshold (AT) of oxygen uptake (VO2), pulmonary ventilation (VE), respiratory exchange (RER), heart rate (HR), rating of perceived effort (RPE), cadence (CAD), and blood lactate concentration ([Lac]max) were measured. Results No significant differences were found in any of the variables between test–retest on SB. High relative (ICC > 0.9) and absolute reliability (typical error of measure as CVTEM 0.8). Conclusions The findings suggest that SB test is reliable and adequate to evaluate aerobic performance indices of speed skaters

Nuevo test incremental para patinadores velocistas sobre una superficie plana deslizante: análisis de fiabilidad y comparación con un test de ciclismo

Introducción: No parece ser adecuada la prescripción de ejercicio a patinadores a partir de los índices obtenidos en la bicicleta estática o la cinta rodante. Sin embargo, todavía no se ha establecido una valoración específica de laboratorio para patinadores. Objetivo: El objectivo de este estudio fue valorar la fiabilidad del test-retest de un test incremental ejecutado sobre una superficie plana deslizante (SB, del inglés slide board) y se comparó su validez, con un protocolo de ciclismo, para determinar el rendimiento aeróbico de los patinadores velocistas. Métodos: Diez patinadores de velocidad en línea de alto nivel ejecutaron 2 tests incrementales, uno en una SB y otro de ciclismo. La intensidad del test sobre SB fue determinada mediante cadencia, empezando por 30 impulsos/min y aumentando en 3 impulsos/min cada minuto hasta el agotamiento. Se midieron los valores máximo y submáximo relacionados con el umbral anaeróbico (AT), el consumo de oxígeno (VO2), la ventilación pulmonar (VE), la tasa de intercambio respiratorio (RER), la frecuencia cardíaca (FC), la escala de percepción del esfuerzo (RPE), la cadencia (CAD) y la concentración de lactato sanguíneo ([Lac]max). Resultados: No se encontraron diferencias significativas entre test y retest en la SB en ninguna de las variables. Se obtuvieron elevados niveles de fiabilidad relativa y absoluta (ICC > 0,9) (error típico de medida CVTEM 0,8). Conclusión: Los resultados sugieren que el test de SB es fiable y adecuado para evaluar los índices de rendimiento aeróbico de patinadores velocista

RASPBODY:: Um protótipo de sistema para análise cinemática do movimento humano utilizando Raspberry PI câmeras de infravermelho

O objetivo do projeto foi desenvolver um protótipo de sistema de análise domovimento humano em 3D utilizando dois Raspberry Pi (com de câmerasinfravermelho acopladas). A interface do sistema foi desenvolvida em Django (comBootstrap). A partir da captura de marcadores reflexivos, fixados no corpo humano, osistema deve reconstruir o movimento humano em modelo virtual mecânico 3D. Osalgoritmos de rastreamento dos marcadores reflexivos foram desenvolvidos com usoda biblioteca OpenCV. O desenvolvimento do sistema de calibração e reconstrução3D ainda não foi finalizado por completo. Nas pŕoximas etapas do projeto o protótipodeve ser finalizado e testado

RASPBODY: UM PROTÓTIPO DE SISTEMA PARA ANÁLISE CINEMÁTICA DO MOVIMENTO HUMANO UTILIZANDO RASPBERRY PI E CÂMERAS DE INFRAVERMELHO

A Biomecânica é a área de estudo da Educação Física, Fisioterapia e Medicina, que estuda o movimento humano com base nos princípios da mecânica. A Biomecânica basicamente se utiliza de métodos de análise cinemática e cinética do movimento humano. A análise cinemática estuda a descrição do movimento humano em relação ao tempo e espaço. Diversas técnicas computacionais têm sido utilizadas para análise cinemática do movimento humano, sendo a técnica de cinemetria a mais utilizada para reconstruir o movimento humano em ambiente computacional. A cinemetria utiliza a filmagem de um determinado movimento humano, onde marcadores de referência são fixados no corpo, para reconstruir o mesmo em ambiente virtual para análise em tempo real ou a posteriori. O objetivo principal do projeto édesenvolver um protótipo de sistema de cinemetria 3D de baixo custo. Como objetivos específicos, temos o desenvolvimento de uma interface responsiva, um algoritmo de tracking (rastreamento),um sistema de calibração, que utilizará um calibrador volumétrico de 1m³, um algoritmo de transformação da realidade 2D para a 3D e uma estrutura de hardware amigável, com mobilidade e pouco peso. O projeto teve quatro etapas: 1ª) levantamento de requisitos, onde foram levantados os requisitos funcionais básicos para o desenvolvimento do sistema; 2ª) programação do algoritmo detracking da posição dos marcadores detectados nas imagens das câmeras utilizando o Raspberry Pi 3 como sistema de aquisição; 3ª) programação e construção do sistema de calibração, o algoritmo que reconstruirá o ambiente virtual precisará das informações fornecidas pelo sistema de calibração para ajustar as dimensões do mundo real aos pixels do mundo virtual;4ª) programação do algoritmo que reconstruirá o ambiente virtual 3D a partir da imagem das duas câmeras. Como linguagem de desenvolvimento foi utilizado Python, as bibliotecas OpenCV, Numpy e MatplotLib. O sistema WEB foi desenvolvido em Django, Bootstrap e JavaScript. Como a interface do sistema é WEB, o usuário necessita obrigatoriamente de um computador com um Browser. Nesse contexto o computador com o Browser funciona como o controlador do sistema. O Servidor Django estabelece comunicação via Ethernet ou Wi-Fi com dois Raspberry Pi 3, onde as câmeras de infravermelho estão acopladas. Todos os objetivos iniciais do projeto foram cumpridos, foi desenvolvido o sistema de tracking, o sistema de calibração, o sistema de reconstrução 3D, toda a interface front-end responsiva e a montagem de um hardware amigável, com as câmeras acopladas aos Raspberry em uma caixinha plástica e um calibrador volumétrico móvel. Devido a pandemia do coronavírus e as resoluções 18/2020, 23/2020 e 25/2020 do CONSUPER do IFC, as aulas presenciais foram suspensas desde o dia 16 de Março de 2020, bem como qualquer atividade presencial nos laboratórios do campus Araquari. Diante disso, todo o processo de aquisição de dados para testes do projeto foi comprometido, limitando a apenas testes simples de execução. Com os testes mais simples de funcionamento, o sistema se comportou bem, no entanto, quando tivermos acesso aos laboratórios de pesquisas novamente serão feitos novos testes de funcionamento, desempenho e custo para garantir a viabilidade e a confiabilidade do sistema Raspbody

RASPJUMP: UM SISTEMA PARA AVALIAÇÃO DE SALTO VERTICAL UTILIZANDO RASPBERRY E CÂMERA DE INFRAVERMELHO

O salto vertical é uma habilidade humana utilizada como indicador de potência dos membros inferiores. O parâmetro mais utilizado para a sua avaliação é a altura do salto, que é considerado o deslocamento do centro de massa do corpo. Há três métodos comumente utilizados para este fim: o método ótico baseado em vídeo (VID), considerado o métodopadrão ouro, mas requer um processamento de dados bastante trabalhoso; o método baseado na força de reação vertical do solo, que requer um equipamento com custo bastante elevado; e o método do tempo de voo (TV). O método TV, apesar de ser simples e de baixo custo (pode ser utilizado um smartphone), pode apresentar um erro considerável quando a técnica do salto não é bem executada e este método também não permite a medida da profundidade doagachamento realizada na fase de propulsão do salto. Com a ideia de desenvolver um novo sistema simples, portátil, de baixo custo e que utilize o método VID (padrão ouro), desenvolvemos um sistema embarcado utilizando um Raspberry Pi (mini-computador) e uma câmera infravermelho com LEDs emissores de infravermelho. O sistema mede a altura dosalto vertical e a profundidade de agachamento rastreando (tracking) o deslocamento de um marcador reflexivo posicionado na cintura do indivíduo avaliado durante o salto vertical. O processamento é realizado pela linguagem Python, por meio de funções da biblioteca OpenCV e da biblioteca picamera para a captura de dados. A interface do sistema foi desenvolvida em ambiente Web, utilizando framework Django em conjunto com Bootstrap, com objetivo deser multiplataforma. Para armazenamento dos dados das avaliações foi utilizado o banco de dados SQLite. Para o processamento dos dados (tracking do marcador reflexivo), foi necessário construir um calibrador (objeto de dimensões conhecidas) para que fosse possível a conversão da distância de deslocamento em pixels para uma distância real, em centímetros. O calibrador é uma pequena caixa retangular com dois pontos de referência separados por uma distância de 10 cm que é colocado a frente do indivíduo, e na mesma linha, durante a avaliação do salto vertical. Para melhor desempenho do algoritmo de tracking técnicas de eliminação de ruídos foram aplicadas. Além disso, o sistema permite o ajuste dos parâmetros da câmera, como brilho, contraste, ISO e shutter, através da interface web que envia os parâmetros que serão utilizados pela biblioteca picamera. Portanto, com a utilização deste novo sistema embarcado é possível avaliar a altura e profundidade dos seguintes tipos de salto vertical encontrados na literatura: countermovement jump, squat jump, continuous jump e drop jump com facilidade. Com o sistema embarcado e um computador, o usuário será capaz, por meio da interface web, de gravar, analisar e gerar relatórios dos diferentes tipos de saltos verticais

A novel index to classify vertical jump performance of athletes according to the body mass

Purpose: this study aimed to present a novel index to classify athletes using jump height (JH) as an indicator of lower limb performance considering different levels of body mass (BM). Methods: Three hundred fourteen male athletes volunteered to participate of this study. The athletes were evaluated performing the countermovement jump. Sigmoid functions were used to estimate the JH median according to the athlete’s BM and peak power output (PPO). The Jump Sigma Index was proposed, dividing the measured JH by predicted JH for BM or PPO. This index is a percentage metric that allows one to classify the athletes’ JH in four levels (Superior, Median-Superior, Median-Inferior, Inferior). Sigmoid functions (r² = .99; p < .01) were used as an explanatory model for the relationship of JH medians with BM (SigmaBM) and PPO (SigmaPPO) medians for each BM interval. Results: The applicability of the method was verified by the high correlations observed between SigmaBM and SigmaPPO (r = .985, p < .01). The total error of the classification model in the four levels was only 7.9% when comparing the classifications from SigmaBM and SigmaPPO (Kappa = .88; p < .01), indicating almost perfect agreement. Conclusion: The Jump Sigma Index (SigmaBM) is a valid and practical index for classifying athletes using only JH and BM as indicators of lower limb performance