Profile and magnitude of the forces applied by the lower limbs in kayak ergometer: study in elite paddlers

Dissertação de Mestrado em Biocinética apresentada à Faculdade de Ciências do Desporto e Educação FísicaCom o enquadramento da canoagem no programa Olímpico e o seu crescimento associado, verificou-se um aumento dos estudos e pesquisas no âmbito da biomecânica. Estas pesquisas levaram à melhoria do equipamento usado, da técnica e por consequência dos tempos de competição. Uma das alterações na pagaiada foi o crescente envolvimento dos MI, resultado de alterações no equipamento (introdução da pá wing e de finca pés com base completa e foot strap). No entanto, até ao momento, poucos estudos têm se focado na contribuição dos MI na canoagem.Assim, o objetivo primordial foi caraterizar o perfil e magnitude das forças exercidas pelos membros inferiores em canoístas de elite em caiaque ergómetro. Para isso, participaram no estudo 13 canoístas de elite (sexo masculino). Os atletas realizaram um teste de 2 min em caiaque ergómetro com um finca pés e cordas conectadas à pagaia instrumentados com células de carga. Durante o teste de 2 min, os dados respeitantes às forças aplicadas no finca pés, foot strap e pagaiada foram gravados por um sistema de medição eletrónico para computadores (HBM Spider8, Darmstadt, Alemanha). As variáveis de força analisadas foram: o valor máximo da força de compressão, tração e pagaiada (pico de força), duração de aplicação da força, força média, ponto temporal do pico de força, tempo até ao pico de força, impulso e o rácio força média/pico de força. A análise dos dados permitiu aferir os seguintes resultados principais: não se verificaram diferenças significativas entre lado esquerdo e direito das forças analisadas; a magnitude da força da compressão direita relacionou-se positivamente com a magnitude da força da tração esquerda; não se verificaram correlações significativas entre as forças da compressão/tração e o desempenho; as forças da pagaiada relacionaram-se positiva e significativamente com o desempenho; relação positiva e significativa entre as forças da compressão esquerda e as forças da pagaiada esquerda. Embora não se tenha verificado uma relação estatística significativa entre a magnitude das forças aplicadas no fica pés e o desempenho, os resultados sugerem a importância que os MI apresentam para o desempenho em canoagem, visto que as forças da compressão se relacionaram positivamente com as forças da pagaiada, e estas com o desempenho. Foi realizada uma apreciação das curvas de força-tempo da compressão, tração e pagaiada do melhor desempenho, tendo se verificado uma melhor sincronização dos picos de força, maior magnitude e a forma das curvas de força-tempo mais retangular.With the framework of canoeing in the Olympic program and its associated growth, there was an increase of studies and research in the field of biomechanics. This research led to the improvement of equipment used, the technique and consequently the times of competition. One of the changes in the stroke paddle was the increasing in lower limbs involvement, because of changes in equipment (introduction of paddle and foot rest with full foot and foot strap). However, to date, few studies have focused on the contribution of lower limbs in canoeing.Thus, the aim of this study was to characterize the profile and magnitude of the forces exerted by lower limbs on elite kayakers in kayak ergometer. For this, thirteen elite kayak paddlers participated in the study. The athletes performed a 2-min test on a kayak ergometer with a foot rest and cords connected to the paddle instrumented with load cells. During the 2-min test, data on forces applied to the foot rest, foot strap and paddle were recorded by an electronic computer measurement system (HBM Spider8, Darmstadt, Germany). The force variables analysed were: the maximum value of the compressive force, traction and paddle (peak force), duration of force application, mean force, the time to reach the peak force, impulse and mean force/ peak force ratio. The analysis of the data allowed to verify the following main results: there were no significant differences between left and right side of the forces analysed; the magnitude of the right compression force was positively related to the magnitude of the left traction force; there were no significant correlations between the forces of compression / traction and performance; the paddle forces were positively and significantly related to performance; positive and significant relationship between the left compression forces and the left paddle forces. These results suggest the importance of lower limbs in canoeing, with no direct relation to performance, however, as the forces of left compression influence positively the left paddle forces, and these were related to performance, then the forces may be indirectly related to performance. An appreciation of the force-time curves of the compression, traction and paddle of the best performance was realized, with a better synchronization of the forces, greater magnitude and the shape of the more rectangular force-time curves