Comparação de protocolos de corrida para determinação de diferentes limiares / Comparison of protocols of footrace for determination of different thresholds / Comparación de protocolos de carrera para determinación de diferentes umbrales

INTRODUÇÃO: Testes incrementais de corrida permitem a determinação de limiares metabólicos e neuromusculares. O objetivo do presente estudo foi comparar índices eletromiográficos e metabólicos entre dois protocolos incrementais de corrida com diferentes intervalos entre cada estágio de velocidade. MÉTODOS: Participaram do estudo 14 voluntários do sexo masculino. Os protocolos incrementais de corrida em esteira iniciaram em 8 km.h-1, com incremento de 1 km.h-1 a cada três minutos até a exaustão voluntária. Os dois protocolos diferiram quanto aos intervalos entre cada estágio de velocidade: 30 segundos (protocolo 1) e 120 segundos (protocolo 2). O limiar de fadiga eletromiográfico (LFEMG) foi determinado para os músculos reto femoral, bíceps femoral, tibial anterior e gastrocnêmio lateral. Para tanto, o comportamento do valor RMS foi correlacionado em função do tempo de corrida, sendo realizada regressão linear para determinação dos coeficientes de inclinação. O limiar de lactato foi identificado por meio do ponto de inflexão na curva lactato-intensidade e o limiar anaeróbio foi determinado por meio de interpolação linear. Foi aplicado um teste t de Student para dados pareados (p<0,05). RESULTADOS: Foi verificado que o protocolo 2 apresentou velocidade de LFEMG maior do que o protocolo 1, apenas para o músculo BF (p=0,023), o que caracteriza uma resposta específica deste músculo em protocolos incrementais de corrida. CONCLUSÃO: Protocolos de corrida com intervalos de até dois minutos entre os estágios incrementais apresentaram resultados semelhantes para determinação do LFEMG da maioria dos músculos estudados e dos limiares metabólicos. .

INTRODUCTION: Incremental running tests allow the determination of neuromuscular and metabolic thresholds. The purpose of this study was to compare electromyographic and metabolic indexes between two incremental running protocols with different interval durations at each stage of velocity. METHODS: Fourteen male subjects took part in this study. The incremental protocols consisted of treadmill running at an initial velocity of 8 km.h-1, with increments of 1 km.h-1 every three minutes until voluntary exhaustion. The two protocols differed in their intervals between each stage of velocity: 30 seconds (protocol 1) and 120 seconds (protocol 2). The electromyographic fatigue threshold (EMGFT) was determined for the rectus femoris, biceps femoris, tibialis anterior and gastrocnemius lateralis muscles. For this purpose the behavior of the RMS value was correlated according to the running time, performing linear regression to determine the slope coefficients. The lactate threshold was calculated using the point of inflection on the lactate intensity curve and the anaerobic threshold was determined by linear interpolation. A paired student t-test was applied (p<0.05). RESULTS: Protocol 2 was seen to have higher EMGFT values than protocol 1 only for the BF muscle (p = 0.023), which characterizes a specific response of this muscle in incremental running protocols. CONCLUSION: Running protocols with intervals of up to two minutes between incremental stages showed similar EMGFT results for most of the muscles and similar metabolic thresholds. .

INTRODUCCIÓN: Los tests incrementales de carrera permiten la determinación de umbrales metabólicos y neuromusculares. El objetivo del presente estudio fue comparar índices electromiográficos y metabólicos entre dos protocolos incrementales de carrera con diferentes intervalos entre cada etapa de velocidad. MÉTODOS: Participaron en el estudio 14 voluntarios de sexo masculino. Los protocolos incrementales de carrera en cinta de correr se iniciaron en 8 km.h-1, con incremento de 1 km.h-1 a cada tres minutos hasta el agotamiento voluntario. Los dos protocolos diferiron cuanto a los intervalos entre cada etapa de velocidad: 30 segundos (protocolo 1) y 120 segundos (protocolo 2). El umbral de fatiga electromiográfico (LFEMG) fue determinado para los músculos recto femoral, bíceps femoral, tibial anterior y gastrocnemio lateral. Para tanto, el comportamiento del valor RMS fue correlacionado en función del tiempo de carrera, siendo realizada regresión lineal para determinación de los coeficientes de inclinación. El umbral de lactato fue identificado por medio del punto de inflexión en la curva lactato-intensidad y el umbral anaeróbico fue determinado por medio de interpolación lineal. Fue aplicado un test t de Student para datos apareados (p<0,05). RESULTADOS: Fue verificado que el protocolo 2 presentó velocidad de LFEMG mayor que el protocolo 1, sólo para el músculo BF (p=0,023), lo que caracteriza una respuesta específica de este músculo en protocolos incrementales de carrera. CONCLUSIÓN: Los protocolos de carrera con intervalos de hasta dos minutos entre las etapas incrementales presentaron resultados semejantes para determinación del LFEMG de la mayoría de los músculos estudiados y de los umbrales metabólicos. .

Kinetic responses of running shoes submitted to prolonged use: a case report / Respostas dinâmicas em calçados de corrida submetidos ao uso prolongado: um relato de caso

The purpose of this study was to analyze the kinetic responses of running shoes submitted to prolonged use. Four shoes (R1, R2, T1 and T2) were used for 500 km except for T1 which was used for 1000 km. At every 100 km, Ground Reaction Force (GRF) and plantar pressure measurements were collected. In T2, there was a slight trend of increase in Loading Rate of the first peak of GRF with increasing distance. R1, R2 and T1 showed no trend of increase in Loading Rate values. Shoe T1 showed a slight tendency of increase in Loading Rate values when the distance was considered up to 1000 km. All running shoes showed a high variability in peak pressure values, but no trend of increase was observed. On the contrary, T1, T2 and R2 showed a trend of decrease in peak pressure values with increasing use. Therefore, there is no consistent evidence or trend of increase in Loading Rate and Peak Pressure values that would suggest worsening in external load attenuation.

O objetivo foi analisar as respostas dinâmicas em calçados de corrida submetidos ao uso prolongado. Quatro calçados (R1, R2, T1 e T2) foram submetidos ao uso prolongado na corrida. R1, R2 e T2 foram usados por 500 km e T1 por 1000 km. A cada 100 km, foram coletadas a Força de Reação do Solo e a pressão plantar. Em T2, houve uma ligeira tendência de aumento na taxa de crescimento do primeiro pico de força vertical (TC1) com o aumento da quilometragem de uso. R1, R2 e T1 não mostraram tendência de aumento nos valores de TC1. O calçado T1 apresentou uma ligeira tendência de aumento nos valores de TC1 nas quilometragens de uso até 1.000 km. Todos os calçados de corrida mostraram alta variabilidade nos valores de pico de pressão, mas sem tendência clara de aumento. Pelo contrário, T1, T2 e R2 mostraram uma tendência de diminuição dos valores da pressão de pico com quilometragens crescentes de uso. Portanto, não há nenhuma evidência consistente ou tendência de aumento de nos valores de TC1 ou de pico de pressão que pudesse sugerir piora na atenuação de carga externa.

Desenvolvimento de um método de familiarização individualizado para saltos verticais / Development of an individualized familiarization method for vertical jumps

OBJETIVO: Propor um método de familiarização individualizado para saltos verticais e verificar o seu efeito na variabilidade intrassujeito. MÉTODOS: Cinquenta e três homes (média ± DP; idade 23,5 ± 3,3 anos; estatura 1,76 ± 0,08 m; massa 72,8 ± 8,6 kg; percentual de gordura 12,9 ± 5,2%) realizaram sucessivos saltos até atingir o nível de estabilidade proposto. Após 48 h este processo era repetido e a estabilidade entre dias era verificada, se necessário, mais sessões eram realizadas. O nível de estabilidade foi determinado por um teste z, com intervalo de confiança de 95%. Após o processo de familiarização, duas sessões experimentais adicionais foram realizadas para determinar a confiabilidade do desempenho no salto agachado (SA) e no salto com contramovimento (SCM). O coeficiente de variação e o erro padrão de medida foram determinados individualmente (CVi e EPMi). Um teste t pareado foi realizado para verificar diferenças no CVi e EPMi antes e depois do processo de familiarização. RESULTADOS: O CVi apresentou uma redução significativa após o processo de familiarização (p < 0,001), alterando de 5,01 ± 2,40% para 2,95 ± 0,89% no SA e de 4,50 ± 2,19% para 2,58 ± 0,81% no SCM. O mesmo ocorreu para o EPMi variando de 1,29± 0,53 cm para 0,83 ± 0,25 cm no SA e de 1,35 ± 0,51 cm para 0,83 ± 0,26 cm no SCM. CONCLUSÃO: o método de familiarização individualizado proposto reduziu significativamente a variação intrassujeito, permitindo maior poder estatístico em estudos experimentais e maior sensibilidade para ferramentas de monitoramento do desempenho.

OBJECTIVE: The aim of the present study was to propose an individualized familiarization method for vertical jumps and to verify its effect on intra-subject variability. METHODS: Fifty three men (mean ± S.D.; age 23.5 ± 3.3; height 1.76 ± 0.08 m; mass 72.8 ± 8.6 Kg; body fat 12.9 ± 5.2%) performed successive jumps to reach the proposed stability level. After 48 hours, this process was repeated and the stability between the days was verified; if necessary, more sessions were performed. The stability level was determined by a Z-Test with a confidence interval of 95%. After the familiarization process, two additional experimental sessions were performed in order to determine the reliability of the performance in the Squat Jump (SJ) and the Countermovement Jump (CMJ). The coefficient of variation and standard error of measurement were determined individually (CVi and SEMi). A paired T-Test was performed to verify differences in the CVi and SEMi before and after the familiarization process. RESULTS: The CVi presented a significant reduction after the familiarization process (p < 0.001), changing from 5.01 ± 2.40% to 2.95 ± 0.89% in the SJ. The CVi also changed in the CMJ (from 4.50 ± 2.19% to 2.58 ± 0.81%). The same also occurred with the SEMi in both the SJ and the CMJ, changing from 1.29 ± 0.53 cm to 0.83 ± 0.25 cm in the SJ and from 1.35 ± 0.51cm to 0.83 ± 0.26 cm in the CMJ. CONCLUSION: The proposed individualized familiarization method significantly decreased intra-subject variability, which allows for a higher statistical power in the laboratorial setting and a greater sensitivity for performance monitoring tools.

Comparação das variáveis eletromiográficas e cinemáticas entre uma corrida do "triathlon" e uma corrida prolongada / Comparison of electromyographic and kinematics variables between a triathlon running and a prolonged running

A corrida e o ciclismo realizados com uma mesma duração e intensidade podem apresentar diferentes respostas biomecânicas e metabólicas durante um protocolo de fadiga devido à sobrecarga mecânica e à especificidade técnica de cada modalidade. O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos da fadiga proveniente de uma corrida de 10 km, precedida por ciclismo ou corrida, no padrão de passada e no sinal eletromiográfico (EMG). Nove triatletas do sexo masculino com tempo de prática superior a dois anos participaram do estudo. Os testes foram realizados em duas etapas: corrida do "triathlon" (40 km de ciclismo seguidos de 10 km de corrida) e corrida prolongada (corrida com duração igual ao tempo que o atleta levou para percorrer os 40 km de ciclismo, seguidos de mais 10 km de corrida). Uma análise cinemática (frequência e amplitude de passada) e eletromiográfica correspondentes às 10 passadas registradas no 5º km de cada corrida foi realizada. As curvas de EMG foram retificadas e filtradas para cálculo das curvas de RMS. A partir da média das curvas de EMG foram obtidos os valores de pico de RMS para os músculos reto femoral, vasto lateral e bíceps femoral. Maiores valores de frequência de passada e do sinal EMG do músculo bíceps femoral foram obtidos na corrida prolongada quando comparada com a corrida do "triathlon". Esses resultados parecem estar relacionados a maior fadiga proveniente da corrida prolongada devido às maiores exigências mecânicas...

Running and cycling executed with the same duration and intensity may produce different biomechanical and metabolical responses during a fatigue protocol due to the mechanical overload and technical specificity of each modality. The purpose of this study was to evaluate the fatigue effects resultant from a 10 km running, preceded by cycling or running, on the stride pattern and electromyographic (EMG) signal. Nine male triathletes with over two years of experience participated in the study. The tests were carried out in two phases: triathlon running (40 km of cycling followed by 10 km of running) and prolonged running (running with equal duration of time of the 40 km of cycling, followed by more 10 km of running). Kinematic analysis (stride frequency and amplitude) and EMG analysis were performed on ten strides recorded at the 5th km and at the 10th km (final running period). The EMG curves were rectified and filtered prior to the calculation of the RMS curves. From the average of the ten EMG curves, the peak RMS values for the following muscles were obtained: rectus femoris, vastus lateralis, biceps femoris. Higher stride frequency and EMG signals were obtained for biceps femoris muscle on the prolonged compared to the triathlon running. These results seem related to a higher fatigue in the prolonged running due to it's higher mechanical demands...

Influência da fadiga no equilíbrio do pé de apoio de jogadores de futebol / Influence of fatigue on balance of foot support of football players

O objetivo do presente estudo foi investigar a influencia da fadiga no equilíbrio do pé de apoio no momento do chute em jogadores de futebol. Participaram desta pesquisa 19 atletas de futebol divididos em dois grupos: grupo exaustão (GEX) que realizou um esforço com carga incremental até a exaustão em esteira rolante, e o grupo controle (GCE) realizou um esforço leve-constante de forma continua em esteira rolante. Antes e após os protocolos foram avaliados parâmetros de equilíbrio estático em apoio unipodal, utilizando uma plataforma de força. O GEX apresentou aumento da área de deslocamento do centro de pressão (COP) (p < 0,05) após exaustão, tanto para o pé direito como para o esquerdo. A velocidade máxima de deslocamento do centro de pressão ântero-posterior da perna direita do GEX aumentou significantemente (p < 0,05) após a exaustão em relação aos valores de repouso. A fadiga pode diminuir a capacidade de equilíbrio do pé de apoio em jogadores de futebol. Principalmente no apoio com o pé que não é o usual de apoio para o chute.

The aim of this study was to investigate the influence of fatigue on the balance of the support leg kick in soccer players. 19 soccer players were divided randomly into two groups: group exhauston (GEX), underwent an effort with incremental load at exhaustion on a treadmill, and the control group (GCE) underwent effort with constant lower load. Parameters of static balance in single support (one foot) were evaluated before and after the protocols, using a force platform (AMTI OR6-5). The GEX showed enlargement of the displacement of center of pressure (COP) (p < 0.05) after exhaustion, for the right foot. The maximum displacement of the antero posterior center of pressure of the right leg of the GEX incresead significantly (p < 0.05) after exhaustion in relation to resting values. In conclusion, fatigue can impair the ability to keep balance for the support leg in soccer players. Mainly on support to the foot that is not the usual support for the kick.

Comparação do sinal EMG e das características da passada em diferentes protocolos de corrida incremental / Comparison of EMG activity and step characteristics of different running incremental protocols / Comparación de la actividad EMG y características del pasado en los diferentes protocolos de raza incrementales

O objetivo do presente estudo foi comparar o sinal eletromiográfi co, a frequência e a amplitude de passada entre diferentes intensidades de corrida: 60%, 80% e 100% da velocidade máxima em dois protocolos incrementais. Participaram deste estudo 11 corredores do sexo masculino. Os protocolos de corrida foram realizados com velocidades iniciais de 10 km.hr-1, com incrementos de 1 km.hr-1 a cada três minutos até a exaustão, que diferiram em relação ao intervalo entre cada estágio incremental: 30 e 120 segundos. Foram analisados valores RMS dos músculos iliocostal lombar, reto femoral, vasto lateral, vasto medial, bíceps femoral, tibial anterior, e gastrocnêmio, e a amplitude e frequência de passada. Os valores RMS mostraram aumento entre as intensidades para quase todos os músculos, e não foram influenciados pelo tipo de protocolo utilizado para maioria dos músculos. A frequência e amplitude de passada apresentaram contribuições percentuais diferenciadas para o aumento da velocidade de corrida.

The aim of this study was to compare the electromyographic signal and the stride frequency and length among different intensities of running: 60%, 80% and 100% of maximum speed in two incremental protocols. The study included 11 male runners. The protocols were performed with initial running speed of 10 km.hr-1, with increments of 1 km.hr-1 at every three minutes until exhaustion. The two protocols differed in the interval between each incremental stage: 30 to 120 seconds. We analyzed RMS values of the iliocostalis lumbar, rectus femoris, vastus lateralis, vastus medialis, biceps femoris, tibialis anterior, gastrocnemius lateralis, and the stride length and frequency. The RMS values showed an increase among intensities for almost all muscles, and were not influenced by the type of protocol used for most muscles. The contribution of stride length and frequency were percentile different as the running speed increased.

El objetivo de este estudio es comparar la actividad electromiográfica, la amplitud y la frecuencia del pasado entre las diferentes intensidades de carrera: 60%, 80% y 100% de la velocidad máxima en dos protocolos adicionales. En el estudio participaron 11 corredores. Los protocolos se realizaron con velocidades de carrera iniciales de 10 km.hr-1, con incrementos de 1 km.hr-1 cada tres minutos hasta que se agoten, que diferían en el intervalo entre cada etapa incremental: 30 a 120 segundos. Se analizaron los valores RMS de las iliocostalis lumbar, rectus femoris, vastus lateralis, vastus medialis, biceps femoris, tibialis anterior, gastrocnemius, la amplitud y la frecuencia del pasado. Los valores de RMS mostró un aumento entre las intensidades para casi todos los músculos, y no fueron influenciadas por el tipo de protocolo utilizado. Las contribuciones de frecuencia y amplitud de pasado presentaran porcentaje diferenciado para aumentar la velocidad de funcionamiento.

The influence of running shoes cumulative usage on the ground reaction forces and plantar pressure responses / A influência do uso acumulado de calçados de corrida sobre a força de reação do solo e as respostas de pressão plantar

The prolonged use of a running shoe is thought to affect the efficiency of its impact attenuation properties. However, its effect over biomechanical variables has yet not been well understood. The aim of this study was to examine the influence of running shoe usage on ground reaction force and plantar pressure parameters. Three male runners received four running shoes each to use at their training sessions. The Gaitway System was used to register the vertical component of the ground reaction force, whereas the contact area and peak plantar pressure at different regions of the foot were assessed via the the F-scan System. Data collection occurred at baseline (when the shoes were new - New) and after 100, 200 and 300km of use. The first peak decreased significantly from New to 300km (p < 0.01) and the loading rate showed a significant decrease at 200km in relation to the New condition (p < 0.01). Total area increased significantly from New to 100km (p < 0.01) of use and maintained a similar value when compared with the other conditions. There was a continuous and significant decrease (p < 0.01) on forefoot peak pressure as the mileage increased from New to 300km. The hallux peak pressure values were significantly smaller (p < 0.01) at 300km when compared with the New condition. Considering that the first peak, loading rate and plantar peak pressure values did not increase and that the plantar total contact area increased, it can be concluded that the running shoe did not suffer consistent alterations in ground reaction force and in plantar pressure after 300km of use.

Acredita-se que a eficiência do calçado seja afetada pelo uso prolongado, mas as alterações biomecânicas ainda não estão bem compreendidas. O objetivo deste estudo é analisar a influência do uso de calçados de corrida na força de reação do solo e os parâmetros de pressão plantar. Três corredores do sexo masculino receberam quatro calçados de corrida para usarem em suas sessões de treinamento. O Sistema Gaitway e o Sistema de F-scan foram usados para registrar a força de reação do solo e parâmetros pressão plantar em diferentes regiões do pé. As coletas ocorreram em quatro momentos: novo e 100, 200 e 300 km de uso. O primeiro pico diminuiu da condição novo para os 300 km de uso (p < 0,01). A taxa de crescimento 1 diminuiu aos 200 km em relação às condições novas (p < 0,01). A área total aumentou aos 100 km (p < 0,01) de uso e manteve valores semelhantes e mais altos até 300km. No pico de pressão antepé, houve uma diminuição progressiva (p < 0,01) como o aumento quilometragem e os valores de pico de pressão do hálux foram significativamente menores (p < 0,01) aos 300 km do que na condição novo. Como o primeiro pico, a taxa de crecimento 1 e os picos de pressão plantar não aumentaram e a área de contato plantar total aumentou. Conclui-se que o calçado de corrida não sofreu alterações consistentes na força de reação do solo e na pressão plantar após 300 km de uso.

Efeito da normalização na força de reação do solo durante a locomoção / Effect of standardization in the ground reaction forces during gait

Normalization is a process to remove the effect of a variable into another to decrease its variability. Normalization is also a process to scale a variable. For gait analysis, the most common normalization is to divide Ground Reaction Force by body weight. The objective of this paper is to analyze the effects of normalizalizing a set of ground reaction force parameters. Thirteen adults were the subjects of this study. A force plataform was used to measure the vertical component of ground reaction (vGRF) during stance phase. Twenty samples for each subject were obtained (10 for walking with and other 10 for walking barefoot). For each condition, 5 samples were due to the left support and other 5 were due to the rigth support. Some parameters were calculated using vGRF: intensity, impulse and inclination. The raw signal was filtered with low-pass, 2nd order, zero lag, Butterworth filter at 100 Hz. For statistical analysis, different produres were used: to compare groups, we used two-way analysis of variance; to study the effect of normalization into the signal's variability, we used the principal component analysis. The main results suggest that normalization affects those paraeters, and it is not affected by shoes condiction, chaging the metric among them. However, this is not a pure lenear effect and probably it is also affected by a covariable. We suggest that time is one covariate. We also suggest that other experiments should be run to analyze such effect, considering as covariables gait speed, time, shoes and frequency components.

Análise da percepção sobre estímulos mecânicos durante a corrida e os saltos / Analysis of the perception of mechanical stimuli during running and jumping

The aim of this study is to verify the correlation between load perception and component of Ground Reaction Force (GRF) during running and jumping. GRF and subjective data (Borg's Ratings of Perceived Exertion) were measured during two different conditions: condition 1 (P1) during running on a treadmill, and condition 2 (P2) during landing. Although load impact was not an experimental factor for P1, dynamical variables related to GRE were affected by time (p<0.0001). However, some variables (Fy 1, Dt Fy 1, GC, and 1_75) and load perception were not correlated. Small range of mechanical load variation during P1 did mot allow the quantification of any effect of load impact heights (0.20 up to 0.80 m). There is correlation between load perception and GC (r =.72 and r=0.53, for S1 e S2, respectively), 1_75 (r = 0.74 and r = 0.83, for S1 and S2, respectively), AND Fy 1 (r = 0.56, and r = 0.62). These results show that P2 provides a better resolution for the relation between load perception and mechanical loads applied to locomotor system. As a conclusion, mechanical load intensity affects how quantify load perception.