Parâmetros biomecânicos da marcha em crianças com pé torto congênito unilateral e bilateral / Biomechanical gait parameters in children with unilateral and bilateral clubfoot

Resumo Uma variedade de disfunções congênitas pediátricas demonstra que deformidades do pé interferem na capacidade de locomoção. No entanto, há em muitas vezes incertezas sobre os seus reais efeitos mecânicos. O pé torto congênito é um exemplo de uma disfunção pouco conhecida no que diz respeito as suas influências na locomoção de crianças. Desta forma, uma melhor compreensão da marcha destas crianças pode auxiliar no melhor no direcionamento de futuras ações na tentativa de minimizar ou corrigir tais possíveis desequilíbrios. O objetivo da pesquisa foi analisar parâmetros cinéticos e cinemáticos da marcha de crianças com pé torto congênito unilateral e bilateral submetidas a tratamento cirúrgico. Artigo Científico Original Observacional. O protocolo consistiu da investigação da marcha em velocidade auto-selecionada, com identificação de parâmetros em forças de reação do solo vertical e antero-posterior, além de parâmetros angulares do tornozelo e do joelho. Testes estatísticos não-paramétricos foram utilizados na análise dos resultados. As crianças com pé torto mostraram maiores desequilíbrios nos parâmetros investigados, com ênfase para as diferenças entre o grupo de pé torto unilateral e controle. Nesta comparação, no início da fase de apoio, foram encontradas maior primeiro pico da força vertical e alterações angulares do joelho e tornozelo; no médio apoio, foram observados aumento da flexão do joelho e dorsiflexão do tornozelo, além de menor magnitude da força vertical; na fase de propulsão foram encontrados menores valores na força antero-posterior e no segundo pico da força vertical, além de menor flexão plantar. Crianças com pé torto unilateral apresentam maiores desequilíbrios em parâmetros biomecânicos da marcha em comparação com crianças acometidas bilateralmente. As alterações encontradas nos parâmetros da marcha no presente estudo podem contribuir nas compreensões dos desequilíbrios e fornecer informações para entender os movimentos dos membros inferiores durante a marcha em crianças pé torto.(AU)

Abstract A variety of congenital pediatric disorders have demonstrated that foot deformities interfere in locomotion ability. However, there are uncertainties about the mechanical effects of this deformity. Quantitative gait analysis allows the measurement and assessment of walking biomechanics, which facilitates the recommendation of treatment alternatives. The purpose of this investigation was to analyze gait parameters in unilateral and bilateral clubfoot children after operative therapy. Observational Original Scientific Article. The protocol consisted of self-selected speed gait investigation with parameter identification in vertical and antero-posterior ground reaction forces and ankle and knee angles. Non-parametric statistics tests were used in analysis of the results. Children with clubfoot showed larger imbalances in parameters with an emphasis towards the greatest differences occurring between unilateral clubfoot group and controls. For initial stance phase, we found higher first vertical force peak and knee and ankle angular alterations. For midstance, we observed more knee flexion and ankle dorsiflexion, and less vertical force. For propulsion phase, there were smaller values in antero-posterior force, second vertical force peak and plantarflexion. Unilateral clubfoot presents more imbalances in gait biomechanical parameters compared with bilateral clubfoot children. The alterations in gait parameters in this study help to understand the imbalances and provide information to understand the lower extremity movements during gait in clubfoot children.(AU)

Cinética do consumo de oxigênio a intensidades de nado moderada e extrema / Oxygen uptake kinetics at moderate and extreme swimming intensities

INTRODUÇÃO: Tradicionalmente, os estudos da cinética do consumo de oxigênio são conduzidos a intensidades de exercício baixas, bem distintas daquelas em que o desempenho desportivo acontece. OBJETIVO: Considerando que a magnitude da cinética deste parâmetro fisiológico depende da intensidade a que o esforço é realizado, pretendeu-se com este trabalho comparar a cinética do consumo de oxigênio em 200 m crowl nadados a duas intensidades distintas: moderada e extrema. MÉTODOS: Dez nadadores do sexo masculino, de nível internacional, realizaram dois testes separados: (i) protocolo progressivo e intervalado de7 x200 m, com 30 segundos de intervalo e incrementos de 0,05 m.s-1 para determinação do patamar correspondente ao limiar anaeróbio; e (ii) 200 m à máxima velocidade. Em ambos, realizou-se uma recolha contínua de gases expirados respiração-a-respiração. RESULTADOS: Diferenças significativas foram obtidas na amplitude e constante temporal determinadas nos 200 m nadados à intensidade extrema e moderada, respectivamente: 38,53 ± 5,30 versus 26,32 ± 9,73 ml. kg-1.min-1 e 13,21 ± 5,86 versus 18,89 ± 6,53 s (p ≤ 0,05). Não foram encontradas diferenças no atraso temporal (9,47 ± 6,42 versus 12,36 ± 6,62 s (p ≤ 0,05), à intensidade extrema e moderada, respectivamente. O atraso temporal correlacionou-se negativamente com a constante temporal à intensidade moderada (r = -0,74, p ≤ 0,05). CONCLUSÕES: Ambas as intensidades estudadas foram bem descritas por aproximações mono-exponenciais, tendo-se verificado diferenças significativas entre as mesmas no que concerne à amplitude e constante temporal.

INTRODUCTION: Traditionally, studies regarding oxygen consumption kinetics are conducted at lower intensities, very different from those in which the sports performance occurs. OBJECTIVE: Knowing that the magnitude of this physiological parameter depends on the intensity in which the effort occurs, it was intended with this study compare the oxygen consumption kinetics in the 200 m front crawl at two different intensities: moderate and extreme. METHODS: Ten international male level swimmers two separate tests by 24h: (i) progressive and intermittent protocol of 7 x 200 m, with 30 seconds intervals and with increments of 0.05m.s-1, to determine the anaerobic threshold correspondent step; and, (ii) 200 m at maximal velocity: in both expiratory gases were continuously collected breath-by-breath. RESULTS: Significant differences were obtained between amplitude and time constant determine in the 200 m at extreme and moderate intensities, respectively (38,53 ± 5,30 ml. kg-1.min-1 versus 26,32 ± 9,73 ml. kg-1.min-1 e 13,21 ± 5,86 s versus 18,89 ± 6,53 s (p ≤ 0,05). No differences were found in time delay (9,47 ± 6,42 s versus 12,36 ± 6,62 s, at extreme and moderate intensity, respectively (p ≤ 0.05). A negative correlation between time delay and time constant at the moderate intensity was reported (r = - 0,74, p ≤ 0,05). CONCLUSIONS: Both intensities were well described by double-exponential fittings, and there were significant differences between them in terms of amplitude and time constant.

Effect of wearing a swimsuit on hydrodynamic drag of swimmer

The purpose of this study was to analyse the effect of wearing a swimsuit on swimmer's passive drag. A computational fluid dynamics analysis was carried out to determine the hydrodynamic drag of a female swimmer's model (i) wearing a standard swimsuit; (ii) wearing a last generation swimsuit and; (iii) with no swimsuit, wearing light underwear. The three-dimensional surface geometry of a female swimmer's model with different swimsuit/underwear was acquired through standard commercial laser scanner. Passive drag force and drag coefficient were computed with the swimmer in a prone position. Higher hydrodynamic drag values were determined when the swimmer was with no swimsuit in comparison with the situation when the swimmer was wearing a swimsuit. The last generation swimsuit presented lower hydrodynamic drag values, although very similar to standard swimsuit. In conclusion, wearing a swimsuit could positively influence the swimmer's hydrodynamics, especially reducing the pressure drag component.

Design of a three-dimensional hand/forearm model to apply computational fluid dynamics

The purpose of this study was to develop a three-dimensional digital model of a human hand and forearm to apply Computational Fluid Dynamics to propulsion analysis in swimming. Computer tomography scans of the hand and forearm of an Olympic swimmer were applied. The data were converted, using image processing techniques, into relevant coordinate input, which could be used in Computational Fluid Dynamics software. From that analysis, it was possible to verify an almost perfect agreement between the true human segment and the digital model. This technique could be used as a means to overcome the difficulties in developing a true three-dimensional model of a specific segment of the human body. Additionally, it could be used to improve the use of Computational Fluid Dynamics generally in sports and specifically in swimming studies, decreasing the gap between the experimental and the computational data.

O objetivo do presente estudo foi desenvolver um modelo digital tridimensional de uma mão e um antebraço humano para aplicar a Dinâmica Computacional de Fluidos ao estudo da propulsão em natação. Foram aplicados procedimentos computorizados de tomografia axial na mão e antebraço de um nadador Olímpico. Através de técnicas de processamento de imagem, os dados foram convertidos em coordenadas tridimensionais, que podem ser utilizadas em programas de simulação computacional. Através dos resultados encontrados, foi possível verificar uma semelhança quase perfeita entre o segmento humano e o modelo digital. Esta técnica pode ser utilizada como uma forma de ultrapassar as dificuldades em desenvolver um modelo digital tridimensional de um segmento específico do corpo humano. Complementarmente, pode ser bastante útil na melhoria da utilização da Dinâmica Computacional de Fluidos no Desporto, de uma forma geral, e, mais especificamente, nos estudos em natação, diminuindo a diferença entre a investigação experimental e a investigação computacional.

Fatores cineantropométricos determinantes em natação pura desportiva: [revisão] / Determinant kineantropometric factors in swimming: [review]

O objetivo deste trabalho é apresentar uma revisão bibliográfica das principais características cineantropométricas do nadador e a forma como estas influenciam a sua prestação na modalidade. As principais conclusões obtidas foram as seguintes: (i) os nadadores são mais altos e pesadosdo que a população em geral; (ii) os nadadores apresentam um elevado índice envergadura/altura, explicitando valores elevados do diâmetro biacromial e do comprimento dos MS; (iii) verificaseuma elevada razão entre os diâmetros biacromial e bicristal, traduzindo um fator decisivo na modalidade: a promoção de um coeficiente de arrasto inferior; (iv) foram observados elevados valores de comprimento e superfície dos membros dos nadadores (afetando positivamente a sua capacidade propulsiva); (v) os nadadores de elite apresentam um somatótipo médio ecto-mesomorfo eas nadadoras são centrais ou mesomorfas equilibradas; (vi) como grupo, os nadadores apresentamum maior percentual de massa gorda do que outros desportistas, fator este que poderá beneficiá-los relativamente à sua flutuabilidade.

The aim of this work is to present a bibliographic revew, based in the specialised literature, of the kineantropometric characteristics of swimmers and their importance for swimming performances. The main conclusions were: (i) swimmers are taller and heaviest than the general population; (ii) swimmers present an high index of arms span/height (explained by a high biacromial diameter and length of the upper arm); (iii) high values of the ratio biacromial/bicristal diameter were verified, allowing a smaller drag coefficient; (iv) it was observed high values of length and surface of the arms and legs of the swimmers (witch influence positively their propulsive capacity); (v) elite male swimmers presents a ectomorph-endomorth somatotype and elite female swimmers are central or equilibrated mesomorphs (vi) swimmers presented a higher percentage of body mass than other athletes, witch may benefit positively their floatability.

Aproximaçäo biofísica ao desempenho e ao treino de nadadores / Biophysical approach to swimming performance and training

A atividade desportiva em geral reveste formas de extrema complexidade, quer no que concerne à estrutura da realizaçäo desportiva, quer e, porventura, sobretudo no que respeita à estrutura da preparaçäo desportiva. A complexidade das realidades que säo objeto de abordagem científica constitui um dos principais eixos em torno dos quais se define a necessária profundidade e complexidade do discurso da ciência. Vale isto por dizer que näo existem abordagens complexas, nem porventura úteis, sempre que a complexidade da abordagem näo corresponder à complexidade do fenômeno em causa; ou, pelo menos, e melhor dizendo, sempre que a complexidade da abordagem näo respeitar a complexidade do objeto, constrangendo a percepçäo da sua dimensäo e das suas relaçöes. Neste trabalho, o autor procura sistematizar um discurso complexo que seja adequado para a promoçäo do reconhecimento e para a fundamentaçäo mais consequente da complexidade da nataçäo, desde o treino à excelência competitiva...