Kinesiological characterization of choku-tsuki done with impact and its comparison with its execution without impact

[ES] Objetivo: Este trabajo pretende caracterizar la cinemática y electromiografía de un puñetazo básico de kárate (choku­zuki) realizado con impacto sobre un objetivo (makiwara) por karatekas experimentados, y compararlo con la ejecución sin impacto real (control). Esta caracterización permite al entrenador (sensei) conocer cómo influye el entrenamiento en la ejecución del puñetazo en cada una de estas circunstancias, y a partir de esa información es posible definir estrategias de entrenamiento adaptadas a sus objetivos. Método: En una muestra de diez karatekas de la selección portuguesa se recogieron datos cinemáticos y electromiográficos durante la ejecución del choku­zuki, con impacto y sin impacto, en relación a los segmentos del brazo y del antebrazo. Resultados: Se verificó que la actividad cinemática y neuromuscular en la realización del choku­zukisucede en un intervalo de tiempo inferior a 300 ms. La actividad muscular y segmentaria estudiada muestra una tendencia de activación secuencial, en un sentido próximo‐distal, teniendo la musculatura implicada del brazo mayor intensidad de activación que los músculos del antebrazo. Los movimientos de flexión del brazo realizados en la articulación del hombro y de extensión del antebrazo realizados en la articulación del codo son efectuados con gran amplitud. La pronación del antebrazo en la articulación del codo no es completa y tiende a ser el movimiento segmentario que inicia la ejecución del choku­zuki. Conclusión: Las ejecuciones del choku­zuki con y sin impacto son cinesiológicamente diferente. Esta diferencia realza la importancia que los entrenadores deberían dar a la enseñanza de la ejecución y al entrenamiento del puñetazo con impacto efectivo en el objetivo.[EN] Aim: This work aims to characterize the kinematics and electromyography of a basic karate punch (choku­zuki) made with an impact on a target (makiwara) by experienced karateka, and compares it with the execution without real impact on the target (control). This characterization allows to the coach (sensei) to know how training influences the performance of the punch in each one of these circumstances, and from that information it is possible to define strategies of training that considers adapted to its goals. Method: In a sample of ten male karateka of the Portuguese Karaté Team the kinematic and electromyographic data of the arm and forearm segments were collected during the execution of choku­zuki, with impact and no impact. Results: It was found that the kinematics and neuromuscular activity in the performance of choku­zukihappens in a time interval less than 300ms. The studied muscles activity and segments of the upper limb shows a trend of activation sequence with a proximal to distal direction, with the intervening segment arm muscles having a greater intensity of activation that the muscles involved in the forearm segment. The arm flexion at the shoulder joint and the forearm extension at the elbow joint are done with greater amplitude, and the forearm pronation is not complete at the time of impact. The forearm pronation at the elbow joint is not complete and tends to be the first segmental movement in the choku­zukiexecution. Conclusion: The executions of choku­zuki with impact and no impact are kinesiologically different. This difference highlights the importance that coaches should provide to teach and training the punch execution with an effective impact on the target.[PT] Objectivos: Este trabalho tem como objetivo efetuar a caracterização cinemática e electromiográfica de um soco básico de karaté (choku­zuki) realizado com impacto num alvo (makiwara) por karatecas experientes, e comparar com a execução sem impacto efetivo no alvo (com controlo). Esta caracterização permite ao treinador (sensei) saber como o treino influencia a realização do soco em cada uma destas vertentes, e a partir dessa informação definir estratégias de treino que considere adequadas aos seus objetivos. Método: Numa amostra de dez karatecas masculinos da seleção Portuguesa foram recolhidos dados cinemáticos e electromiográficos durante a execução do choku­zuki, com impacto e sem impacto, relativamente aos segmentos braço eantebraço. Resultados: Verificou‐se que a actividade cinemática e neuromuscular na realização do choku­zuki acontece num intervalo de tempo inferior a 300 ms. A actividade muscular e segmentar estudada mostra uma tendência de activação sequencial com um sentido próximo‐distal, com a musculatura interveniente no segmento braço a ter maior intensidade de ativação que os músculos intervenientes no segmento antebraço. Os movimentos de flexão do braço realizados na articulação do ombro e de extensão do antebraço realizado na articulação do cotovelo são efetuados com grande amplitude. Já a pronação do antebraço realizada na articulação do cotovelo não é completa e é tendencialmente o movimento segmentar que inicia a execução do choku­zuki. Conclusão: Comparativamente a execução do choku­zuki com impacto e sem impacto é cinesiológicamente diferente. Estadiferença realça a importância que os treinadores deverão dar ao ensino da execução e treino do soco com impacto efetivo no alvo

Caracterização cinesiológica do choku-tsuki executado com impacto e sua comparação com a execução sem impacto

Objectivos: Este trabalho tem como objetivo efetuar a caracterização cinemática e electromiográfica de um soco básico de karaté (choku-zuki) realizado com impacto num alvo (makiwara) por karatecas experientes, e comparar com a execução sem impacto efetivo no alvo (com controlo). Esta caracterização permite ao treinador (sensei) saber como o treino influencia a realização do soco em cada uma destas vertentes, e a partir dessa informação definir estratégias de treino que considere adequadas aos seus objetivos. Método: Numa amostra de dez karatecas masculinos da seleção Portuguesa foram recolhidos dados cinemáticos e electromiográficos durante a execução do choku-zuki, com impacto e sem impacto, relativamente aos segmentos braço e antebraço. Resultados: Verificou-se que a actividade cinemática e neuromuscular na realização do choku-zuki acontece num intervalo de tempo inferior a 300 ms. A actividade muscular e segmentar estudada mostra uma tendência de activação sequencial com um sentido próximo-distal, com a musculatura interveniente no segmento braço a ter maior intensidade de ativação que os músculos intervenientes no segmento antebraço. Os movimentos de flexão do braço realizados na articulação do ombro e de extensão do antebraço realizado na articulação do cotovelo são efetuados com grande amplitude. Já a pronação do antebraço realizada na articulação do cotovelo não é completa e é tendencialmente o movimento segmentar que inicia a execução do choku-zuki. Conclusão: Comparativamente a execução do choku-zuki com impacto e sem impacto é cinesiológicamente diferente. Esta diferença realça a importância que os treinadores deverão dar ao ensino da execução e treino do soco com impacto efetivo no alvo

Editor’s Note

[EN] Under the auspices of IMACSS –International Martial Arts and Combat Sports Scientific Society..

Estudio exploratorio sobre maduración y nivel de competición en jóvenes practicantes de karate

[ES] El establecimiento de categorías en competiciones de jóvenes mejora las posibilidades de éxito y reduce las lesiones en el deporte. A pesar de que existen diferencias de maduración, la edad cronológica sigue siendo el criterio principal para igualar los niveles de competición, lo cual tiene una eficiencia limitada. En karate, el peso también se utiliza para agrupar atletas. Hemos investigado si existe asociación entre la edad cronológica y los indicadores de maduración y si es posible encontrar modelos sencillos que permitan plantear nuevas formas para evaluarla. Se recogieron datos de 54 jóvenes practicantes de karate (edad: 12,67 ± 2,49 años; experiencia: 4,99 ± 2,44 años, altura: 150,45 ± 15,25 cm, peso: 43,09 ± 14,17 kg, 20 niñas). La edad se correlacionó significativamente con la auto-observación de la maduración sexual (rho = 0,838, p < 0,01). Se encontraron modelos de regresión sencillos, utilizando variables como la altura, peso y perímetro del brazo, que explican moderadamente la maduración. Estos resultados deben hacer reflexionar a las entidades competentes sobre cómo agrupar a los atletas en las competiciones de manera justa en términos de maduración.[EN] Paring children improve the chance for success and reduce injury in sport. Despite the maturity differences between children, chronological age remains the main criterion to equalize competition levels, but with limited efficiency. However, in Karate, weight is also considered. We went to investigate the association between chronological age and maturational indicators and find simple models to put on reflection new ways to assess the maturity. Data were collected in 54 young Karate practitioners (age: 12.67 ± 2.49 years, experience: 4.99 ± 2.44 years, height: 150.45 ± 15.25 cm, weight: 43.09 ± 14, 17 kg, 20 girls). Age correlated significantly with self-observation of sexual maturation (rho = 0.838; p< 0.01), and it was possible to find simple regression models that have a moderate explanation in maturation, using only simple measurable variables such as the height, weight and arm circumference. These results should lead the competent entities to reflect on the way of pairing of the athletes in the competitions, in a fair way in terms of maturation.[PT] Emparelhar crianças propicia sucesso e reduz lesões no desporto. Apesar das diferenças de maturação entre crianças, a idade cronológica mantém-se o principal critério para equalizar os níveis de competição, mas com uma eficiência limitada. No entanto, no karaté, o peso também é considerado. Fomos verificar se existe associação entre a idade cronológica e os indicadores maturacionais e, encontrar modelos simples que permitam colocar em reflexão novas formas de avaliação da maturação. Foram recolhidos dados em 54 jovens praticantes de karaté (idade: 12,67± 2,49anos; experiência: 4,99 ± 2,44 anos; altura: 150,45 ± 15,25cm; peso: 43,09± 14,17 kg, 20 raparigas). A idade correlacionou-se significativamente com auto-observação da maturação sexual (rho = 0,838;p < 0,01), e foi possível encontrar modelos de regressão simples que têm uma explicação moderada na maturação, apenas utilizando variáveis de medição simples, tal como a altura, o peso e o perímetro do braço. Estes resultados devem levar as entidades competentes a refletir acerca do modo de emparelhamento dos atletas nas competições de uma forma justa em termos de maturação

Metabolic and energetics characterization and gender comparison in prepubertal karate practitioners

[EN] The number of children practicing karate is constantly increasing. It is necessary to provide correct information to the karate masters/coaches about this specific population, so they can properly developkarate training processes without causing any harm to practitioners but, on the contrary, contribute to theharmonious development of children and youths. This study was carried out with twenty-one prepubertal karate practitioners, male and female. They were analyzed on their maturational development, metabolic and energetic behavior in an incremental test until exhaustion. Only the energetic variables presented significant differences between gender, so it seems that the karate practice has a similar metabolic impact in the development of the prepubertal karate practitioners of both genders

Caracterización de los patrones cinesiológicos de la patada frontal, mae­-geri, en practicantes expertos de kárate y en sujetos no practicantes

[ES] Actualmente, los entrenadores e investigadores necesitan comprender bien los parámetros cinesiológicos del movimiento ya que son una herramienta importante de soporte de las metodologías de entrenamiento y enseñanza, y para mejorar el rendimiento de los gestos motores. El objetivo de este estudio fue (i) identificar los patrones cinemáticos y del control neuromuscular de ejecución de la patada frontal (mae­geri) en un objetivo fijo, realizada por 14 karatecas cinturón negro, (ii) y comparar con la ejecución del mismo gesto técnico realizada por 16 participantes sin práctica o experiencia en kárate, siendo posible el uso de esos datos en análisis del entrenamiento y del proceso de aprendizaje del kárate. Se verificó que la actividad cinemática y neuromuscular de ejecución de esta patada sucede en un espacio temporal de 600ms. La actividad muscular y cinemática evidencia la existencia de una norma secuencial temporal de intervención segmentar con un sentido próximo‐distal, donde los músculos estudiados tienen dos momentos distintos de actividad (períodos 1, 2). En el análisis electromiográfico (EMG), el grupo de karatekas presenta una mayor intensidad de activación (root mean square – RMS) y de pico de actividad en el músculo RectusFemoris (RF1) y VastusLateralis (VL1), y menor tiempo de contracción en ambos períodos en las relaciones entre los músculos RectusFemoris‐BicepsFemoris e VastusLateralis‐BicepsFemoris.En la realización de esta acción motora, los movimientos segmentares de flexión de muslo, de extensión de la pierna y de flexión plantar del tobillo fueron realizados con menor amplitud angular (range of action – ROA) por los karatekas, reflejando diferentes posicionamientos de los segmentos entre grupos. En conclusión, existe un patrón cinesiológico general, semejante entre practicantes y no practicantes de kárate. En el grupo de karatecas el entrenamiento induce una especialización de la actividad muscular, reflejada en los resultados del EMG y de la cinemática de movimiento, produciendo una mejor acción balística en la ejecución del mae­geri, que en asociación con una velocidad máxima de los segmentos distales, alcanzada cerca del momento del impacto, puede traducirse en un impacto más potente.[EN] Presently, coaches and researchers need to have a better comprehension of the kinesiological parameters that should be an important tool to support teaching methodologies and to improve skills performance in sports. The aim of this study was to (i) identify the kinematic and neuromuscular control patterns of the front kick (mae­geri) to a fixed target performed by 14 experienced karate practitioners, and (ii) compare it with the execution of 16 participants without any karate experience, allowing the use of those references in the analysis of the training and learning process. Results showed that the kinematic and neuromuscular activity during the kick performance occurs within 600 ms. Muscle activity and kinematic analysis demonstrated a sequence of activation bracing a proximal‐to‐distal direction, with the muscles presenting two distinct periods of activity (1, 2), where the karateka group has a greater intensity of activation – root mean square (RMS) and electromyography (EMG) peak – in the first period on RectusFemoris (RF1) and VastusLateralis(VL1) and a lower duration of co‐contraction in both periods onRectusFemoris‐BicepsFemoris and VastusLateralis‐BicepsFemoris (RF‐BF; VL‐BF). In the skill performance, the hip flexion, the knee extension and the ankle plantar flexion movements were executed with smaller difference in the range of action (ROA) in the karateka group, reflecting different positions of the segments. In conclusion, it was observed a general kinesiological pattern, which was similar in karateka and non‐karateka practitioners. However, in the karateka group, the training induces a specialization in the muscle activity reflected in EMG and kinematic data, which leads to a better ballistic performance in the execution of the mae­gerikick, associated with a maximum speed of the distal segments, reached closer to the impact moment, possibly representing more power in the contact.[PT] Actualmente, treinadores e investigadores necessitam de compreender bem os parâmetros cinesiológicos do movimento porque são uma ferramenta importante de suporte das metodologias de treino e ensino, e para melhorar a performance dos gestos motores. O objective deste estudo foi (i) identificar os padrões cinemáticos e de controlo neuromuscular da execução do pontapé frontal (mae­geri) num alvo fixo e realizado por 14 karatecas cinto negro, (ii) e comparar com a execução do mesmo gesto técnico realizada por 16 participantes sem qualquer prática ou experiência de karate, tornando possível o uso desses dados na analise do treino e do processo de aprendizagem do karate. Verificou‐se que a actividade cinemática e neuromuscular na execução deste pontapé acontece num espaço temporal de 600ms. A actividade muscular e cinemática evidencia a existência de um padrão sequencial temporal de intervenção segmentar com um sentido próximo‐distal, onde os músculos estudados têm dois distintos momentos de actividade (períodos 1, 2). Na análise electromiografia (EMG), o grupo de karatecas apresenta uma maior intensidade de activação (rootmeansquare– RMS) e de pico de actividade no musculo RectusFemoris (RF1) eVastusLateralis (VL1), e menor tempo de cocontração em ambos os períodos nas relações entre os músculos RectusFemoris‐ BicepsFemorise VastusLateralis‐ BicepsFemoris.Na realização desta acção motora, os movimentos segmentares de flexão da coxa, de extensão da perna e de flexão plantar do tornozelo foram realizados com menor amplitude angular (range of action – ROA) pelos karatecas, reflectindo diferentes posicionamentos dos segmentos entre grupos. Em conclusão, existe um padrão cinesiológico geral, semelhante entre praticantes de karate e não praticantes de karate. Todavia, no grupo de karatecas o treino induz uma especialização da actividade muscular, reflectida pelos resultados do EMG e da cinemática do movimento, o que conduz a uma melhor acção balística na execução do mae­geri, em associação com um máximo de velocidade dos segmentos distais, alcançado próximo do instante do impacto, o que poderá traduzir‐se num impacto mais potente

Characterization of kinesiological patterns of the frontal kick, mae-geri, in karate experts and non-karate practitioners

Presently, coaches and researchers need to have a better comprehension of the kinesiological parameters that should be an important tool to support teaching methodologies and to improve skills performance in sports. The aim of this study was to (i) identify the kinematic and neuromuscular control patterns of the front kick (mae-geri) to a fixed target performed by 14 experienced karate practitioners, and (ii) compare it with the execution of 16 participants without any karate experience, allowing the use of those references in the analysis of the training and learning process. Results showed that the kinematic and neuromuscular activity during the kick performance occurs within 600 ms. Muscle activity and kinematic analysis demonstrated a sequence of activation bracing a proximal-to-distal direction, with the muscles presenting two distinct periods of activity (1, 2), where the karateka group has a greater intensity of activation – root mean square (RMS) and electromyography (EMG) peak – in the first period on Rectus Femoris (RF1) and  Vastus Lateralis (VL1) and a lower duration of co-contraction in both periods on Rectus Femoris-Biceps Femoris and Vastus Lateralis-Biceps Femoris (RF-BF; VL-BF). In the skill performance, the hip flexion, the knee extension and the ankle plantar flexion movements were executed with smaller difference in the range of action (ROA) in the karateka group, reflecting different positions of the segments. In conclusion, it was observed a general kinesiological pattern, which was similar in karateka and non-karateka practitioners. However, in the karateka group, the training induces a specialization in the muscle activity reflected in EMG and kinematic data, which leads to a better ballistic performance in the execution of the mae-geri kick, associated with a maximum speed of the distal segments, reached closer to the impact moment, possibly representing more power in the contact

Kinesiological characterization of choku-tsuki done with impact and its comparison with its execution without impact

<p><strong><em>Aim</em></strong><strong>:</strong> This work aims to characterize the kinematics and electromyography of a basic karate punch (<em>choku-zuki</em>) made with an impact on a target (<em>makiwara</em>) by experienced karateka, and compares it with the execution without real impact on the target (control). This characterization allows to the coach (<em>sensei</em>) to know how training influences the performance of the punch in each one of these circumstances, and from that information it is possible to define strategies of training that considers adapted to its goals.</p><p><strong><em>Method:</em></strong> In a sample of ten male karateka of the Portuguese Karaté Team the kinematic and electromyographic data of the arm and forearm segments were collected during the execution of <em>choku-zuki</em>, with impact and no impact.</p><p><strong><em>Results:</em></strong> It was found that the kinematics and neuromuscular activity in the performance of <em>choku-zuki</em> happens in a time interval less than 300ms. The studied muscles activity and segments of the upper limb shows a trend of activation sequence with a proximal to distal direction, with the intervening segment arm muscles having a greater intensity of activation that the muscles involved in the forearm segment. The arm flexion at the shoulder joint and the forearm extension at the elbow joint are done with greater amplitude, and the forearm pronation is not complete at the time of impact. The forearm pronation at the elbow joint is not complete and tends to be the first segmental movement in the <em>choku-zuki</em> execution.</p><p><strong><em>Conclusion:</em></strong> The executions of <em>choku-zuki</em> with impact and no impact are kinesiologically different. This difference highlights the importance that coaches should provide to teach and training the punch execution with an effective impact on the target.</p