Upper limb joint forces and moments during underwater cyclical movements

Lauer, Jessy; Rouard, Annie; Vilas-Boas, João Paulo

doi:10.1016/j.jbiomech.2016.08.027

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“…A inovação chegou para auxiliar no entendimento das variáveis de análise, que envolvem a melhora do desempenho, para compreender melhor a ação das pernas na natação. [11][12][13] Novos estudos vêm surgindo na busca da melhor compreensão dos fatores associados à melhora no desempenho.…”

Section: O Estudo Deunclassified

“…Esses estudos buscam melhor entendimento sobre diversos aspectos, como a mobilidade articular 14,15 e força dos membros inferiores -(MMII) na natação, 16 e a utilização de novas tecnologias, como a dinâmica de fluidos computacional (CFD), 12,17 além de sensores de detecção simultânea do movimento. 18,19 Outra técnica de análise que vem ganhando campo é a utilização da eletromiografia de superfície.…”

Section: O Estudo Deunclassified

“…[20][21][22] Não obstante, menos tradicionais são as análises que contam com cálculos das forças que afetam o nadador. 12,23 Porém, a base das avaliações dos membros inferiores continua sendo as avaliações por cinemática, as quais retiram das imagens as conclusões esperadas. 15,[24][25][26][27] Nesse sentido, ao controlar parâmetros cinemáticos específicos e observar a resposta do nadador, pode-se entender que a cinemática é capaz de quantificar e ajudar na compreensão das variáveis que se pretende investigar.…”

Section: O Estudo Deunclassified

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Diferentes perspectivas da ação de membros inferiores nos quatro nados competitivos: uma revisão integrativa

Pinto

Chirolli

Roesler

et al. 2020

evid.

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Atualmente se sabe que a velocidade da natação é uma função da propulsão gerada a partir dos membros inferiores e não apenas dos membros superiores. No entanto, por anos, a ação das pernas, durante o nado, teve sua importância mitigada. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi levantar, por meio de uma revisão integrativa da literatura, o estado da arte acerca da importância dos membros inferiores na natação. Esta pesquisa foi delimitada na ação das pernas de superfície e pernas subaquáticas, excluindo-se as análises das saídas e viradas. Foram analisados estudos indexados nas seguintes bases de dados: Web of Science, PubMed, Scopus, Lilacs e SciELO. A sistematização de busca incluiu leitura de títulos, resumos e artigos na íntegra, encontrados por meio de blocos de descritores que combinaram termos principais e secundários. Um total de 154 artigos foi encontrado, dos quais 55 foram incluídos para análise qualitativa. Os resultados mostraram que os estudos sobre a utilização dos membros inferiores na natação possuem baixo valor amostral e descrição heterogênea dos níveis dos participantes. O nado peito e as ondulações subaquáticas são as variáveis mais estudadas. Preconiza-se examinar a eficácia de outras variáveis antropométricas, cinemáticas e de coordenação para entender melhor a produção da velocidade máxima e considerar a importância de técnicas individuais na ação das pernas na natação. Ainda, no campo da utilização dos membros inferiores na natação, existem algumas lacunas, as quais os próprios artigos apontam. Essas demandas ficam por conta da força gerada por esses segmentos, além da discussão da importância em se considerarem fatores individuais na ação das pernas para os nadadores.

show abstract

Section: O Estudo Deunclassified

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Diferentes perspectivas da ação de membros inferiores nos quatro nados competitivos: uma revisão integrativa

Pinto

Chirolli

Roesler

et al. 2020

evid.

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“…Analysis of sculling therefore requires measurement of fluid force generated by the hands. A few studies are available on fluid forces generated during sculling motions (Diogo et al, 2010;Gomes et al, 2019;Gomes, Tremea, Silveira, de Souza Castro, & Loss, 2011;Homma, Kawai, & Takagi, 2016;Kamata, Miwa, Matsuuchi, Shintani, & Nomura, 2006;Lauer, Rouard, & Vilas-Boas, 2016;Takagi et al, 2014). Gomes et al (2011) analysed the effective propulsive force produced one swimmer when sculling in a vertical position with head above the water's surface.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

How do elite artistic swimmers generate fluid forces by hand during sculling motions?

Homma

Okamoto

Takagi

2019

Sports Biomechanics

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The purpose of this study was to clarify how elite artistic (synchronised) swimmers generate fluid forces with their hands during two kinds of sculling motions: flat sculling in the back-layout position and support sculling in the vertical position. We used the pressuredistribution measuring method to estimate unsteady fluid forces acting on the hand during sculling motions performed by seven elite artistic swimmers. In addition, we simultaneously analysed sculling motions using three dimensional-direct linear transformation methods. We found that sculling motions continuously generated fluid forces that are large during the stroke phase and small during the transition phase. Lift force was efficiently generated, and a large upward propulsive force was obtained during the stroke phase in both flat and support sculling. During the outside transition from out-to in-sculling, the net vertical load (= gravitational force-buoyant force) was supported by the drag force. In both flat and support sculling, artistic swimmers generated an even fluid force in the upward direction during the in-sculling and out-sculling phases to maintain a stable position.

show abstract

“…We recently developed a novel approach integrating inverse dynamics and unsteady fluid flow simulations to examine upper limb aquatic movement kinetics for the first time from a joint-level perspective (Lauer et al, 2016). This approach nicely complements the more macroscopic, above-mentioned approaches, as it provides further insight into how muscle groups are recruited to meet the demands of the environment.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Modulation of upper limb joint work and power during sculling while ballasted with varying loads

Lauer

Rouard

Vilas-Boas

2017

Journal of Experimental Biology

Self Cite

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The human musculoskeletal system must modulate work and power output in response to substantial alterations in mechanical demands associated with different tasks. In particular, in water, upper limb muscles must perform net positive work to replace the energy lost against the dissipative fluid load. Where in the upper limb are work and power developed? Is mechanical output modulated similarly at all joints, or are certain muscle groups favored? This study examined, for the first time, how work and power per stroke are distributed at the upper limb joints in seven male participants sculling while ballasted with 4, 6, 8, 10 and 12 kg. Upper limb kinematics was captured and used to animate body virtual geometry. Net wrist, elbow and shoulder joint work and power were subsequently computed through a novel approach integrating unsteady numerical fluid flow simulations and inverse dynamics modeling. Across a threefold increase in load, total work and power significantly increased from 0.38±0.09 to 0.67±0.13 J kg -1 , and 0.47±0.06 to 1.14±0.16 W kg, respectively. Shoulder and elbow equally supplied >97% of the upper limb total work and power, coherent with the proximo-distal gradient of work performance in the limbs of terrestrial animals. Individual joint relative contributions remained constant, as observed on land during tasks necessitating no net work. The apportionment of higher work and power simultaneously at all joints in water suggests a general motor strategy of power modulation consistent across physical environments, limbs and tasks, regardless of whether or not they demand positive net work.

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Upper limb joint forces and moments during underwater cyclical movements

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Diferentes perspectivas da ação de membros inferiores nos quatro nados competitivos: uma revisão integrativa

Diferentes perspectivas da ação de membros inferiores nos quatro nados competitivos: uma revisão integrativa

How do elite artistic swimmers generate fluid forces by hand during sculling motions?

Modulation of upper limb joint work and power during sculling while ballasted with varying loads

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