Reprodutibilidade da curva força-tempo do estilo "Crawl" em protocolo de curta duração

Reliability of front-Crawl's force-time curve in a short duration protocol

ARTIGOS ORIGINAIS - BIODINÂMICA

Reprodutibilidade da curva força-tempo do estilo "Crawl" em protocolo de curta duração

Reliability of front-Crawl's force-time curve in a short duration protocol

Augusto Carvalho Barbosa^I; Rodrigo Maciel Andrade^II; Alexandre Moreira^II; Júlio Cerca Serrão^II; Orival Andries Júnior^I

^IFaculdade de Educação Física, Universidade Estadual de Campinas

^IIEscola de Educação Física e Esporte, Universidade de São Paulo

^Endereço

RESUMO

O objetivo deste estudo foi analisar a reprodutibilidade dos parâmetros biomecânicos da curva força-tempo do estilo "Crawl" em um protocolo de 10 s no nado atado. Dezesseis nadadores do sexo masculino (idade: 20,4 ± 4,0 anos; tempo na prova de 100 m livre: 53,68 ± 0,99 s) realizaram dois esforços máximos de 10 s no nado atado. Os parâmetros força pico, força média, taxa de desenvolvimento de força, impulso, duração da braçada, tempo para atingir a força pico e força mínima foram representados pela média de oito braçadas consecutivas obtidas em cada tentativa. Utilizou-se o teste t para observar as diferenças entre os esforços para cada parâmetro. O nível de significância estabelecido foi de 5%. A reprodutibilidade relativa foi medida pelo coeficiente de correlação de Pearson e a consistência entre as duas tentativas pelo coeficiente de correlação intraclasse (CCI). A reprodutibilidade absoluta foi verificada pelo coeficiente de variação (CV). Não foi demonstrada diferença estatisticamente significante para nenhum parâmetro biomecânico quando comparados os dois esforços. Os elevados CCI e baixos CV indicaram alta consistência interna dos parâmetros analisados. Conclui-se que os parâmetros biomecânicos analisados a partir do nado atado são reprodutíveis quando empregado protocolo de curta duração o que demonstra a possibilidade de utilização do protocolo com alto grau de confiabilidade, por parte de treinadores e atletas.

Unitermos: Reprodutibilidade; Natação; Força propulsora; Nado atado.

ABSTRACT

The aim of the present study was to analyze the reliability of biomechanical parameters of the front-Crawl's force-time curve in a 10-s protocol. Sixteen national competitive male swimmers (20.4 ± 4.0 years; 100-m best time: 53.68 ± 0.99 s) performed two 10-s maximal efforts in tethered swimming. Peak force, average force, impulse, rate of force development, stroke duration, time to peak force and minimum force were represented by the mean of eight consecutive strokes obtained in each trial. The paired student-t test was used to verify differences between trials for each biomechanical parameter. The significance level adopted was 5%. Relative reliability was tested by Pearson correlation coefficient and the consistency between trials by means of intraclass coefficient (CCI). The coefficient of variation was used to verify the absolute reliability. No significant differences between the trials to any biomechanical parameter were found. High CCI values and low CV values revealed the high internal consistency of the analyzed variables. It can be concluded that the biomechanical parameters regarding the tethered swimming are reliable in short duration protocols and may be used by coaches and athletes for monitoring training.

Uniterms: Reliability; Swimming; Pulling force; Tethered swimming.

Introdução

O nado completamente atado é apontado como o teste mais utilizado na mensuração da força propulsora na natação (DOPSAJ, MATKOVIC & ZDRAVKOVIC, 2000; PESSÔA-FILHO, NASCIMENTO & DENADAI, 2008) e é assim designado pelo fato de o nadador executar as ações características da modalidade conectado a um transdutor de força por um cabo inextensível (CASTRO, OLIVEIRA, MORÉ & MOTA, 2010).

Embora a condição de velocidade nula do nado atado possa alterar a duração, trajetória e velocidade dos segmentos propulsores (MAGLISCHO, MAGLISCHO, SHARP, ZIER & KATZ, 1984), e fazer com que o avaliado não sofra ação do arrasto hidrodinâmico (BARBOSA, DOPSAJ, OKICIC & ANDRIES JÚNIOR, 2010), estudos têm sinalizado para a existência de fatores que sustentam sua validade ecológica, como a similaridade de respostas metabólicas e eletromiográficas, quando comparado ao nado convencional (BOLLENS, ANNEMANS, VAES & CLARYS, 1988; BONEN, WILSON, YARKONY & BELCASTRO, 1980; CABRI, ANNEMANS, CLARYS, BOLLENS & PUBLIE, 1988; HOLMÉR, 1979) e também sua a sensibilidade quanto à identificação e monitoramento das adaptações induzidas pelo treinamento (PAPOTI, MARTINS, CUNHA, ZAGATTO & GOBATTO, 2007).

Os parâmetros biomecânicos comumente empregados na análise da força propulsora são o impulso, a força média e/ou a força pico, pois apresentam relação significante com a velocidade de nado (ADAMS, MARTIN, YEATER & GILSON, 1983; BARBOSA et al., 2010; CASTRO et al., 2010; DOPSAJ, MATKOVIC & ZDRAVKOVIC, 2000; MOROUÇO, KESKINEN, VILAS-BOAS & FERNANDES, 2011; PAPOTI, MARTINS, CUNHA, ZAGATTO & GOBATTO, 2003; RISCH & CASTRO, 2007; SZMUCHROWSKI, FERREIRA, CARVALHO & FERREIRA, 2007; YEATER, MARTIN, WHITE, GILSON, 1981) e, por isso, são considerados em diferentes modelos de predição de desempenho (BARBOSA et al., 2010; CASTRO et al., 2010; DOPSAJ, MATKOVIC & ZDRAVKOVIC, 2000; PAPOTI et al., 2003). A magnitude de expressão desses parâmetros biomecânicos se relaciona com fatores como o estilo do nado (YEATER et al., 1981), o gênero (ADAMS et al., 1983; MARINHO & GOMES, 1999), a frequência de braçadas (ADAMS et al., 1983; CABRI et al., 1988), o nível de qualificação do nadador (MARINHO, 2002) e a especialidade competitiva (ADAMS et al., 1983; MARINHO, BERNHOEFT, MOURA, CIPOLLI & ANDRIES JÚNIOR, 2005; MOROUÇO et al., 2011).

No contexto esportivo, a utilização de procedimentos de avaliação e de monitoramento através de testes e medidas tem como objetivo principal controlar as possíveis alterações de rendimento ao longo de uma temporada e/ou em momentos pontuais do processo de treinamento (MOREIRA, MAIA, LIZANA, MARTINS & OLIVEIRA, 2008). Para isso, é necessário garantir que uma dada medida que faça parte de uma pesquisa ou sustente o controle do rendimento de um atleta seja válida, específica e reprodutível (ATKINSON & NEVILL, 1998). A reprodutibilidade pode ser definida como a consistência de medidas ou de um desempenho individual em um teste (ATKINSON & NEVILL, 1998) e o conhecimento desta faz-se fundamental para que o monitoramento possa ser realizado e interpretado apropriadamente.

Neste sentido, apesar da ampla utilização do nado atado para avaliação e monitoramento do processo de treinamento na natação, o conhecimento da confiabilidade e reprodutibilidade das medidas são ainda limitados, sobretudo quando se considera as diferentes durações dos protocolos utilizados (que variam de 5 a 60 s).

Assim, considerando que em esforços máximos essa distinção diferenciará as demandas metabólicas e neuromusculares (DOPSAJ, MATKOVIC, THANOPOULOS & OKICIC, 2003; PAPOTI et al., 2003), e que os estudos prévios sobre reprodutibilidade em protocolos de curta duração se restringiram apenas à análise da força pico (MARINHO & ANDRIES JÚNIOR, 2001), o presente estudo teve por objetivo analisar a reprodutibilidade dos parâmetros biomecânicos da curva força-tempo do estilo "Crawl" em um protocolo de 10 s no nado atado. O conhecimento da reprodutibilidade de diferentes parâmetros biomecânicos analisados a partir deste protocolo é fundamental para as investigações que utilizam o referido teste, assim como para treinadores e atletas que o fazem regularmente com o objetivo de monitorar as repostas decorrentes do processo de preparação.

Metodologia

Amostra

Dezesseis nadadores homens fizeram parte do presente estudo (média e desvio-padrão para idade, estatura, envergadura, massa corporal e tempo de treinamento de 20,4 ± 4,0 anos, 1,84 ± 0,07 m, 1,89 ± 0,08 m e 77,8 ± 9,1 kg, 10,2 ± 4,6 anos, respectivamente). O nível competitivo dos mesmos foi determinado considerando os índices mínimos adotados pelas entidades responsáveis para a participação na prova de 100 m livre no Pan-Pacífico (49,23 s), Campeonato Brasileiro Sênior (54,50 s) e o Campeonato Paulista de Verão (56,70 s), considerados os principais eventos da categoria Sênior em nível internacional, nacional e estadual, respectivamente, em piscinas de 50 m no ano de 2010. Nesta prova, os nadadores investigados no presente estudo obtiveram um tempo médio de 53,68 ± 0,99 s e foram, portanto, caracterizados como sendo de nível nacional.

Os atletas estavam amplamente familiarizados com o teste, já que realizavam o procedimento frequentemente durante as sessões de treino com o objetivo de monitorar as respostas agudas e crônicas do treinamento. Os atletas preencheram o termo de consentimento livre e esclarecido, após receberem todas as informações a respeito dos objetivos e procedimentos do estudo. O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade onde o estudo foi realizado (992/2008).

Procedimentos

Os procedimentos de teste ocorreram ao final da etapa de competição, em apenas um dia, no horário habitual de treino da equipe (entre 9:00 e 11:00 da manhã). O teste foi realizado 24 horas após a última sessão de treinamento dos atletas, que foram instruídos a manter suas dietas habituais. Após um aquecimento padronizado (10 minutos de alongamento ativo fora aquisição dos dados. Durante o período de aquisição da água + 10 minutos de nado submáximo + quatro dos dados, os nadadores bloquearam a respiração. O repetições de 15 m em máxima velocidade com inter-batimento de pernas foi permitido e a frequência de valo de um minuto e trinta segundos + 100 m de nado braçada foi escolhida arbitrariamente pelos atletas. solto), os nadadores realizaram dois esforços máximos O sistema (CEFISE, Nova Odessa, Brasil), ilusde 10 s no nado atado utilizando o estilo "Crawl". O trado na FIGURA 1, utilizou uma célula de carga intervalo de recuperação entre as tentativas (esforços) do tipo "Strain Gage", isolada contra umidade, com foi de quatro minutos, a fim de garantir a ressíntese capacidade de 2000 N na condição de tração e/ou do sistema ATP-CP (GLAISTER, 2005). O início e o compressão e precisão aproximada de 30 g. Uma término do teste foram determinados por sinal sonoro de suas extremidades foi fixada ao bloco de partida (apito) após aproximadamente cinco segundos de por intermédio de um suporte de alumínio a uma nado moderado. No intuito de minimizar os efeitos distância de aproximadamente três centímetros da da transição da intensidade do nado foi dado um linha da água, enquanto a outra se conectou a um intervalo de um segundo entre o apito e o início da sistema de cabos por onde o nadador foi atado.

Os sinais da deformação mecânica da célula de carga, gerados a partir dos esforços do nadador e adquiridos a uma frequência de 600 Hz, foram suavizados pelo filtro "butterworth" de quarta ordem (PAPOTI et al., 2003) com uma frequência de corte de oito hertz, defi nida pelo processo de análise residual proposto por WINTER (1990). A FIGURA 2 mostra uma curva típica do nado "crawl" em 10 s.

Previamente às coletas o sistema foi calibrado uti-significante (F = 150401,61, p < 0,0001), apresentou lizando incrementos de 20 kg, até a carga máxima de um erro típico de medida de 2,16 N, e altos coeficientes 100 kg. Assim, o sinal digital obtido pôde ser conver-de correlação (r = 1,00) e determinação (r² = 1,00), evitido em unidades de força (N) através da equação de denciando nível de associação perfeito entre as variáveis. regressão gerada. Os resultados da ANOVA mostraram Conforme procedimento descrito na literatura que o modelo de regressão linear foi estatisticamente (DOPSAJ, MATKOVIC & ZDRAVKOVIC, 2000; DOPSAJ et al., 2003), cada braçada foi analisada isoladamente. Para cada tentativa foram consideradas oito braçadas consecutivas e em cada uma delas foram obtidos seguintes parâmetros biomecânicos (exemplificados na FIGURA 3):

1. Força Pico (F_pico): maior valor de força encontrado na braçada, expresso em N.

2. Força Média (F_méd): média da força gerada durante toda a braçada, expressa em N.

3. Força Mínima (F_mín): menor valor de força encontrado na braçada, expressa em N. Um mesmo valor de força mínima define o início de uma braçada e o término da braçada anterior.

4. Duração da braçada (DUR): tempo decorrido entre dois instantes de F_mín (F_mín1 e F_mín2, F_mín2 e F_mín3... F_mín8 e F_mín9), expresso em milésimos de segundo.

5. Tempo para atingir a força pico (TF_pico): intervalo de tempo decorrido entre F_mín e F_pico, expresso em milésimos de segundo

6. Taxa de desenvolvimento de força (TDF): razão entre a variação da força (F_pico - F_mín) e o tempo para aforça pico em cada braçada; expressa em N por segundo.

7. Impulso (I_mpF): integral da curva força-tempo entre dois instantes de F_mín (F_mín1 e F_mín2, F_mín2 e F_mín3... F_mín8 e F_mín9), e calculada a partir do método dos trapézios; expresso em N·s.

Análise estatística

Os dados foram tratados utilizando o pacote estatístico SPSS for Windows (Versão 16.0; SPSS, Inc., Chicago, IL). Para análise foi considerada a média dos parâmetros biomecânicos obtidos nas oito braçadas em cada tentativa. Média e desvio padrão foram utilizados como medida de tendência central e dispersão, respectivamente. A normalidade e a homogeneidade dos dados foram vericadas pelos testes de Shapiro-Wilk e Levene, respectivamente.

Os parâmetros obtidos na primeira e segunda repetição foram comparados pelo teste t para amostras pareadas. A reprodutibilidade relativa, que define "(...) o grau em que cada indivíduo mantém sua posição em uma amostra de medidas repetidas (...)" (MOREIRA et al., 2008, p.416), foi medida pelo coeficiente de correlação de Pearson. A consistência entre as duas tentativas foi testada pelo coeficiente de correlação intraclasse (CCI), obtido pelos resultados da análise de variância de medidas repetidas e classificado da seguinte forma: 0,90-0,99 = alta; 0,80-0,89 = boa; 0,70-0,79 = fraca; < 0,69 = pobre, conforme classificação utilizada por ROSS, LANGFORD e WHELAN (2002).

A reprodutibilidade absoluta define o grau em que as medidas repetidas variam por indivíduo (MOREIRA et al., 2008) e foi verificada pelo coeficiente de variação (CV), obtido pela razão entre o desvio padrão e a média multiplicada por 100 (CV = desvio padrão / média x 100). Esse procedimento foi adotado para cada caso para que, então, fosse calculado o CV de todo o grupo para cada parâmetro. Em todas as situações o nível de significância adotado foi de p < 0,05.

Resultados

Os valores descritivos dos parâmetros obtidos em cada uma das repetições estão apresentados na TABELA 1.

A TABELA 2 apresenta os valores da diferença pareada entre as duas tentativas para cada parâmetro. Nenhuma diferença significante foi detectada entre as duas tentativas para nenhum dos parâmetros analisados.

Os resultados obtidos para a reprodutibilidade relativa (r = coeficiente de correlação) e absoluta (CV = coeficiente de variação), e consistência entre as duas repetições (CCI = coeficiente de correlação intraclasse) estão disponíveis na TABELA 3.

Com exceção da força média, em que a reprodutibilidade foi considerada boa [0,89- 0,80], todos os demais parâmetros apresentaram reprodutibilidade alta [0,90-0,99]. No tocante ao coeficiente de variação, apenas a força mínima apresentou valor superior a 4%.

Discussão

O objetivo do presente estudo foi determinar a reprodutibilidade dos parâmetros da curva forçatempo do estilo "Crawl" em um protocolo de curta duração no nado atado. Para isso foram calculados os coeficientes de correlação intraclasse (CCI) e de variação (CV) e também a matriz de correlação e o erro padrão de medida (EPM) para duas tentativas.

A reprodutibilidade relativa foi verificada pelo coeficiente de correlação de Pearson e apresentou resultados satisfatórios ao variar entre 0,95 e 0,74 (p < 0,001), dependendo do parâmetro analisado. Estes resultados foram semelhantes aos apresentados em investigações prévias, que verificaram correlação entre teste e re-teste de 0,96 para a força pico (MARINHO & ANDRIES JÚNIOR, 2001) e 0,93 para o impulso (PAPOTI et al., 2003) quando avaliados em protocolos de 10 e 30 s, respectivamente.

No tocante à consistência entre as duas tentativas, foi observada alta reprodutibilidade para força pico, impulso, taxa de desenvolvimento de força, duração da braçada, tempo para força pico e força mínima, que apresentaram CCI acima de 0,90, e boa reprodutibilidade para a força média, em que o CCI ficou entre 0,80 e 0,89. Essa classificação do CCI se baseou na proposta de ROSS, LANGFORD e WHELAN (2002) (0,90-0,99 = alta; 0,80-0,89 = boa; 0,70-0,79 = fraca; < 0,69 = pobre) e, embora não seja consensual, tem sido empregada em estudos recentes (MOREIRA, OKANO, RONQUE, SOUZA, & OLIVEIRA, 2006; MOREIRA et al., 2008).

A reprodutibilidade absoluta, que segundo ATKINSON e NEVIL (1998) tem sido considerada aceitável quando o coeficiente de variação se situa abaixo de 10%, apesar de este valor ainda ser mérito de conjectura (MOREIRA et al., 2008), também foi alvo de análise no presente estudo. Neste sentido, apenas a força mínima não atendeu a este "valor de corte" (10,3%). Em uma perspectiva prática, esses achados sugerem que este parâmetro biomecânico, gerado a partir da análise dos esforços de 10 s no nado atado, deve ser visto com cautela. De todos os parâmetros analisados, a força mínima parece ser a variável mais suscetível a variação de tentativa para tentativa, fato que, por exemplo, dificulta o uso desta medida para monitoramento do processo de preparação. Por outro lado, nos demais parâmetros, o coeficiente de variação, que oscilou entre 1,7 e 3,7%, demonstra a confiabilidade destas medidas, conferindo robustez para a utilização destes parâmetros em uma perspectiva prática e teórica.

O EPM sugere uma amplitude dentro da qual um "escore verdadeiro" de um sujeito pode ser esperado quando considerado o erro associado às medidas repetidas (ROSS, LANGFORD & WHELAN, 2002). Por exemplo, com um EPM de 2,3 N, se um indivíduo alcança uma força pico de 300 N no teste de nado atado, pode-se afirmar, com 95% de confiança, que o escore verdadeiro para este indivíduo estaria entre 304,6 e 295,4 N (±2 EPM). Deste modo, uma alteração superior a 4,6 N no escore deste sujeito poderia representar uma alteração real em seu desempenho que não está associada a um erro de medida. O mesmo raciocínio deve ser empregado para o EPM dos demais parâmetros analisados. Esta abordagem tem ampla aplicação no controle das respostas dos esportistas ao processo de treinamento, pois possibilita a identificação do real incremento ou diminuição do desempenho, reduzindo as chances de uma avaliação equivocada sobre as respostas dos atletas ao longo da preparação, nos diferentes momentos de coleta.

É razoável admitir que indivíduos altamente treinados e com ampla familiarização ao teste proposto tendem a apresentar uma maior consistência em medidas repetidas do que indivíduos não-atletas. A não-significância do teste t para as duas tentativas indica que fatores como o efeito de aprendizagem, motivação ou inconsistência de protocolo não influenciaram a avaliação. Esse fato não exclui a possibilidade de ocorrência de variação nos resultados (CCI, EPM, r, entre outros) caso três ou mais esforços fossem considerados. Contudo, em face dos dados apresentados, acreditamos que esta seria mínima e não-significante.

Assim, o alto coeficiente de correlação, alto CCI, baixo CV e EPM, e ainda a ausência de significância estatística entre as diferenças das duas tentativas para os parâmetros biomecânicos analisados indicam a reprodutibilidade do protocolo de 10 s no nado atado para nadadores competitivos em nível nacional. Apesar disso, é preciso identificar em futuras investigações quais destes parâmetros possuem maior sensibilidade às alterações no desempenho.

No tocante às limitações, é importante considerar que o presente estudo analisou somente a consistência interna (reprodutibilidade teste-reteste intra-dia) dos parâmetros biomecânicos obtidos no nado atado. Questões acerca da estabilidade (reprodutibilidade teste-reteste inter-dias) não foram avaliadas e podem ser alvo de investigações futuras.

Ademais, ressaltamos que o total de oito braçadas analisadas compreendeu aproximadamente 5,5 s (duração média da braçada x número de braçadas) e foi adotado em função dos autores o considerarem representativo para 10 s. Todavia, em protocolos um número maior, de modo a abranger um maior com duração superior a esta será necessário analisar percentual da duração total do teste.

Conclusão

A partir das informações obtidas é possível concluir possíveis alterações dos parâmetros de força ao longo que os parâmetros biomecânicos analisados a partir do processo de treinamento. Adicionalmente, os da curva força-tempo no nado atado apresentam alta achados do presente estudo revelaram que a força reprodutibilidade em protocolo de curta duração, mínima deve ser analisada com cautela devido ao seu possibilitando, portanto, o monitoramento das coeficiente de variação elevado.

Agradecimentos

Os autores agradecem a CAPES pelo suporte financeiro e ao CEFISE pelo nado atado.

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Recebido para publicação: 26/09/2011

Revisado: 23/02/2012

Aceito: 29/02/2012

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  20 Abr 2012
• Data do Fascículo
  Mar 2012

Histórico

• Recebido
  26 Set 2011
• Aceito
  29 Fev 2012
• Revisado
  23 Fev 2012