Tecnologias mobile: desenvolvimento, validade e aplicabilidade de novas soluções para o esporte e o exercício físico

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Desportos, Programa de Pós-Graduação em Educação Física, Florianópolis, 2023.As novas tecnologias advindas da indústria 4.0 surgem para suprir uma demanda de mercado, e, como solução prática para problemas que treinadores, atletas e praticantes de exercícios físicos enfrentam nas rotinas diárias. Porém, há necessidade de mais estudos que permitam a compreensão do delineamento prático do processo de desenvolvimento, validação e aplicabilidade de soluções externas à comunidade dos esportes e do exercício físico. Sendo assim, a presente tese tem como objetivo apresentar o delineamento e as pesquisas científicas possíveis ao processo de desenvolvimento de soluções em tecnologia móvel. Para tal, o presente trabalho tem como objetivo descrever o processo de desenvolvimento, validade e aplicabilidade prática dos aplicativos ITStriker, TReaction e Safe Runner, por meio da compreensão dos estudos científicos necessários para o desenvolvimento dessas ferramentas, os artigos científicos de validade e os estudos resultantes que integram o uso dessas novas tecnologias. O tópico de resultados desta tese é composto por três artigos científicos relacionados ao tema. O primeiro artigo é uma revisão de literatura, a respeito do uso de soluções móveis para avaliação biomecânica em esportes de combate. Foram incluídos artigos publicados entre 2010 e 2022. A seleção final incluiu 49 artigos. A análise abrange especificamente a evolução temporal, os periódicos mais relevantes e o tipo de tecnologia utilizada. As análises de conteúdo exploraram a oportunidade do tema verificando se as soluções tecnológicas são validadas em estudo com pesquisas científicas. Além disso, foi realizada pesquisa no buscador Google e diretamente na PlayStore para identificar aplicativos móveis com propostas para avaliação biomecânica em esportes de combate. identificaram-se oportunidades para pesquisas futuras: 1) o que há de novo; 2) quais das tecnologias móveis externas aos esportes de combate apresentam referencial científico quanto à validade e confiabilidade dos métodos; 3) qual a aplicabilidade dos parâmetros (validade ecológica) identificados para técnicos, treinadores esportivos e atletas quanto à avaliação biomecânica em esportes de combate. O segundo artigo desta trata de tese de pesquisa científica com aplicabilidade do App ITStriker. O estudo teve como objetivo verificar o efeito de uma sessão de treino de ritmo na intensidade correspondente à frequência de rampa no limiar anaeróbio (FChLan) na resposta de carga interna e no desempenho da resposta motora do chute semicircular. Doze faixas pretas de taekwondo foram submetidas a duas sessões de avaliação: (1) realizaram o teste progressivo específico para taekwondo (TET); (2) realizaram uma sessão de treino pace com três rounds de 2 minutos por intervalo de 1 minuto na FChLan. A frequência cardíaca (FC) foi medida ao longo de cada rodada e o desempenho da resposta motora antes e depois das sessões foram medidas. Durante a rodada 1, uma carga interna menor foi observada (167 ± 10 bpm) em comparação com o PDFC (179 ± 8 bpm; p = 0,035). Durante as rodadas 2 (178 ± 10 bpm; p = 0,745) e 3 (179 ± 8 bpm; p = 1), não foram observadas diferenças entre a carga interna e o PFDFC. O desempenho das respostas motoras não apresentou diferenças. Uma potencialização no teste de salto com contra movimento pós-sessão de ritmo em comparação com os saltos pós round 1 (p = 0,012) e 2 (p = 0,028) foi observada. A carga interna (FC) observada na intensidade correspondente à FChLan pode ser considerada na prescrição de treinamento, quando o objetivo é controlar a carga interna e obter respostas no desempenho motor sem induzir fadiga. O terceiro artigo desta tese teve relação com o processo de validade do App Safe Runner, por meio de estudo de confiabilidade da tecnologia. O estudo teve como objetivo verificar a reprodutibilidade e confiabilidade das interrupções do treinamento aeróbio mensurado com aplicativo móvel durante o teste incremental máximo em esteira. Vinte sujeitos foram submetidos a teste e reteste incremental máximo em uma esteira ergométrica. Consumo máximo de oxigênio (VO2MAX), frequência cardíaca máxima (FCMAX), velocidade máxima (VMAX), frequência cardíaca no limiar anaeróbio (FCLan) e velocidade no limiar anaeróbio (VLan) foram identificados com auxílio do App. ANOVA Two Way foi utilizada para amostras dependentes ou o teste de Friedman para dados não paramétricos, efeito do tamanho (d), coeficiente de manifestação intraclasse (ICC) e Bland-Altman foram utilizados para verificar a confiabilidade. Não foram encontradas diferenças significativas (p>0,05) e os valores de ICC para VO2MAX (0,996), FCMAX (0,955), FCLan (0,939), VMAX (0,996) e VLan (0,913) demonstraram confiabilidade. Os gráficos de Bland-Altman demonstraram concordância das variáveis. Conclusão: O aplicativo Safe Runner é confiável para identificar parâmetros de treinamento aeróbio. Por fim, a presente tese destaca que há uma grande demanda para novas tecnologias, ressaltando a necessidade de ampliar as abordagens externas ao modelo interativo de inovação, a fim de ampliar a integração entre as necessidades do mercado, o conhecimento científico já existente, e o desenvolvimento de novos métodos e soluções tecnológicas voltadas ao controle de parâmetros de treinamento e desempenho. O terceiro artigo desta tese teve relação com o processo de validade do App Safe Runner, por meio de estudo de confiabilidade da tecnologia. O estudo teve como objetivo verificar a reprodutibilidade e confiabilidade das interrupções do treinamento aeróbio mensurado com aplicativo móvel durante o teste incremental máximo em esteira. Vinte sujeitos foram submetidos a teste e reteste incremental máximo em uma esteira ergométrica. Consumo máximo de oxigênio (VO2MAX), frequência cardíaca máxima (FCMAX), velocidade máxima (VMAX), frequência cardíaca no limiar anaeróbio (FCLan) e velocidade no limiar anaeróbio (VLan) foram identificados com auxílio do App. ANOVA Two Way foi utilizada para amostras dependentes ou o teste de Friedman para dados não paramétricos, efeito do tamanho (d), coeficiente de manifestação intraclasse (ICC) e Bland-Altman foram utilizados para verificar a confiabilidade. Não foram encontradas diferenças significativas (p>0,05) e os valores de ICC para VO2MAX (0,996), FCMAX (0,955), FCLan (0,939), VMAX (0,996) e VLan (0,913) demonstraram confiabilidade. Os gráficos de Bland-Altman demonstraram concordância das variáveis. Conclusão: O aplicativo Safe Runner é confiável para identificar parâmetros de treinamento aeróbio. Por fim, a presente tese destaca que há uma grande demanda para novas tecnologias, ressaltando a necessidade de ampliar as abordagens externas ao modelo interativo de inovação, a fim de ampliar a integração entre as necessidades do mercado, o conhecimento científico já existente, e o desenvolvimento de novos métodos e soluções tecnológicas voltadas ao controle de parâmetros de treinamento e desempenho. O terceiro artigo desta tese teve relação com o processo de validade do App Safe Runner, por meio de estudo de confiabilidade da tecnologia. O estudo teve como objetivo verificar a reprodutibilidade e confiabilidade das interrupções do treinamento aeróbio mensurado com aplicativo móvel durante o teste incremental máximo em esteira. Vinte sujeitos foram submetidos a teste e reteste incremental máximo em uma esteira ergométrica. Consumo máximo de oxigênio (VO2MAX), frequência cardíaca máxima (FCMAX), velocidade máxima (VMAX), frequência cardíaca no limiar anaeróbio (FCLan) e velocidade no limiar anaeróbio (VLan) foram identificados com auxílio do App. ANOVA Two Way foi utilizada para amostras dependentes ou o teste de Friedman para dados não paramétricos, efeito do tamanho (d), coeficiente de manifestação intraclasse (ICC) e Bland-Altman foram utilizados para verificar a confiabilidade. Não foram encontradas diferenças significativas (p>0,05) e os valores de ICC para VO2MAX (0,996), FCMAX (0,955), FCLan (0,939), VMAX (0,996) e VLan (0,913) demonstraram confiabilidade. Os gráficos de Bland-Altman demonstraram concordância das variáveis. Conclusão: O aplicativo Safe Runner é confiável para identificar parâmetros de treinamento aeróbio. Por fim, a presente tese destaca que há uma grande demanda para novas tecnologias, ressaltando a necessidade de ampliar as abordagens externas ao modelo interativo de inovação, a fim de ampliar a integração entre as necessidades do mercado, o conhecimento científico já existente, e o desenvolvimento de novos métodos e soluções tecnológicas voltadas ao controle de parâmetros de treinamento e desempenho.Abstract: The new technologies arising from industry 4.0 arise as possible alternative to supply market demand and to present practical solutions to problems that coaches and athletes face in their daily routines. However, there is a need for further studies that allow understanding the process of development, validation and applicability of the mobile Apps that aim at solutions for sports and physical exercises community. Therefore, this thesis aims to present the design and scientific research necessary for the process of developing solutions in mobile technology and studies of validity and applicability of mobile technologies developed for physical exercise and sports. For this, the present work aims to outline the process to development, validity and practical applicability of the ITStriker, TReaction and Safe Runner applications, through the understanding of the scientific studies necessary for the development of these tools, the studies of scientific validity and the studies that integrate the use of these new technologies. The topic of the results this thesis consists of three scientific articles related to the theme. The first article is a literature review regarding the use of mobile solutions for biomechanical assessment in combat sports. Articles published between 2010 and 2022 were included. The final selection included 49 articles. The analysis specifically covered the temporal evolution, most relevant journals and type of technology used. The content analysis explored the opportunity of the theme, verifying if the technological solutions were validated in a study with scientific research. Additionally, a search was carried out on the Google search engine and directly on the PlayStore to identify technological solutions in mobile application software with proposals for biomechanical evaluation in combat sports. Opportunities for future research were identified: 1) what is new; 2) which of the mobile technologies that aim at solutions for combat sports have a scientific reference regarding the validity and reliability of the methods; 3) what is the applicability of the parameters (ecological validity) identified for coaches, sports coaches and athletes regarding the biomechanical assessment in combat sports. The second article of this thesis presented scientific research with the applicability of the ITStriker App. The aim of this study was to verify the effect of a pace training session on the intensity corresponding to the kick frequency at the anaerobic threshold (KFAT) on the internal load response and motor response performance of the roundhouse kick. Twelve black belt taekwondo athletes underwent two evaluation sessions: (1) performed the progressive specific test for taekwondo (PSTT); (2) performed a pace training session with three 2-min rounds with a 1-min interval at KFAT. Heart rate (HR) throughout each round and motor response performance before and after the sessions was measured. During round 1, a lower internal load was observed (167 ± 10 bpm) compared with HRDP (179 ± 8 bpm; p = 0.035). During rounds 2 (178 ± 10 bpm; p = 0.745) and 3 (179 ± 8 bpm; p = 1), no differences were observed for an internal load and HRDP. Motor response performance showed no differences. A potentiation in the post countermovement jump test compared with rounds 1 (p = 0.012) and 2 (p = 0.028) was observed. The internal load (HR) observed at the intensity corresponding to KFAT can be considered in the prescription of training when the aim is to control the internal load responses without inducing fatigue. The third article in this thesis was related to process of the Safe Runner App validity, through a technology reliability study. The study aimed to verify the reproducibility and reliability of the aerobic training parameters measured with a mobile application during the maximum incremental test on a treadmill. Twenty subjects performed a maximum incremental test and retest. Maximum oxygen consumption (VO2MAX), maximum heart rate (HRMAX), maximum velocity (VMAX), anaerobic threshold heart rate (HRAT), and anaerobic threshold velocity (VAT) were measured. The ANOVA Two Way was used for dependent samples or the Friedman test for non-parametric data, Effect Size (d), Intraclass Correlation Coefficient (ICC), and Bland-Altman were used to verify reliability. No significant differences were observed (p>0.05). The ICC values for VO2MAX (0.996), HRMAX (0.955), HRAT (0.939), VMAX (0.996), and VAT (0.913) demonstrated reliability. The Bland-Altman plots demonstrated the agreement of the variables. Conclusion: The Safe Runner App is reliable to identify aerobic training parameters. Finally, this thesis highlights that there is a great demand for new technologies; it emphasizes the need to expand the approaches aimed at the interactive model of innovation, in order to expand the integration between the needs of the market, the existing scientific knowledge, and the development of new methods and technological solutions aimed at controlling training parameters and performance