Magister Artium (Sport, Recreation and Exercise Science) - MA(SRES) / Swimming, as a sport, is constantly developing, both through the resources employed in training and assessment, and through the technological development of the fundamental aspects of swimming. In the freestyle events, swimmers spend between 38% and 50% of their competition time executing turns in short pool competitions over distances that vary from 50 m to 1500 m. The importance of the turn has been noted and analyzed for several decades, where it was found that the final turn velocity was second only to mid-pool swimming velocity for determining a medal finish in the men’s race. Due to the impact that the tumble turn has on swimming performance, the present study investigated the importance of the tuck index, foot-plant index and wall-contact time (WCT) on swimming performance. Therefore, the aim of this study was to determine the effect of the tuck index, foot-plant index, and WCT on the round trip time (RTT) in the tumble turn performance in level 3 swimmers in the freestyle swimming stroke. A quantitative cross-sectional and descriptive design was used in this study. A convenient sample of ten (10) swimmers were tested, five male and five female, all being level 3 swimmers affiliated to the high performance team of Swimming South Africa (SSA). Video analyses of the turns were recorded. Each subject performed thirty (30) trials, each consisting of a 50 m freestyle swim with flip turns at race pace. Descriptive statistics and multiple stepwise regression analyses were used to analyse the data. A p-value of below 0.05 indicated statistical significance. The mean tuck index was 0.57 ± 0.14°. The mean foot-plant index was 0.45 ± 0.10 cm. The mean WCT was 74.31 ± 11.57 %. The mean RTT was 2.47 ± 0.40 s. A significant negative correlation was found between tuck index and RTT (r = -0.41; p < 0.05). No significant relationship was found between foot-plant and WCT. Further regression analysis showed that the tuck index was a significant predictor of RTT (F = 21.745, p < 0.001). Following the freestyle tumble turn, the flutter kick technique remained the superior method of exiting the wall, based on the 5 m RTT. Therefore, the introduction of optimal turning practice for age-group swimmers is likely to result in significant reductions in turning times and should be noted by coaches and swimmers alike.

Nas últimas décadas foram desenvolvidos estudos que associaram a coordenação das braçadas do nado crawl, expressa pelo índice de coordenação (IdC), ao desempenho de nadadores. Outro conjunto de estudos apontou que, em comparação à condição de apneia, a respiração afeta o desempenho dos nadadores. No entanto, não se sabe se a coordenação entre respiração e braçada está associada ao desempenho, e de que maneira isto ocorre. Assim, o objetivo deste estudo foi investigar a associação entre a coordenação e o desempenho de nadadores no nado crawl, considerando a coordenação entre braçadas e, de forma original, a coordenação entre a braçada e a respiração. Participaram 30 nadadores do gênero masculino com idade média de 14,1 anos (±0,99). A tarefa consistiu em nadar a distância de 100 metros utilizando o nado crawl no menor tempo possível, distribuída em quatro parciais de 25 metros, simulando uma prova de 100 metros. Foi utilizada como medida de desempenho a velocidade média (Vm); como medidas complementares, a frequência de braçadas (FBr) e o comprimento de braçada (CBr); e, de coordenação, o índice de coordenação (IdC) e o índice de respiração (IdR). A análise de variância de medidas repetidas foi utilizada para detectar diferenças nas medidas de desempenho, complementares e IdC entre as quatro parciais de 25 metros. Para verificar as diferenças no IdR entre a segunda e a quarta parciais de 25 metros foi utilizado o teste t de Student. O teste de correlação de Pearson permitiu a análise das relações do IdC e do IdR com as medidas de desempenho. Determinou-se como significância estatística alpha<=0,05. Os resultados mostraram que, para nadar 100 metros crawl no menor tempo possível, os nadadores são mais velozes (Vm) na parte inicial da prova simulada; mantêm FBr e CBr inalterados e IdC em oposição nas quatro parciais de 25 metros; mantêm a coordenação entre braçada e respiração (IdR), mas, qualitativamente, mudam de em atraso na segunda parcial para simultânea na quarta parcial. Em relação ao objetivo do presente estudo, os resultados permitem concluir que: 1) Há associação entre a coordenação da braçada com a respiração (IdR) e o desempenho (Vm): os nadadores que realizaram a inspiração após a empurrada, foram os que apresentaram velocidade mais baixa para nadar a quarta parcial de 25 metros; e 2) Há associação entre coordenação de braços e desempenho: semelhante aos resultados parciais de um estudo com nadadores de baixa velocidade (SEIFERT et al., 2007), os nadadores que realizaram maior IdC, foram os que apresentaram velocidade mais baixa para nadar os 100m, a primeira, terceira e quarta parciais de 25 metros. Portanto, além da coordenação entre braços, a coordenação entre braçada e respiração está associada ao desempenho de nadadores. Em estudos futuros, o conhecimento sobre a coordenação entre a braçada e a respiração e sua associação com o desempenho deve continuar a ser objeto de investigação / In the last decades, studies have been developed associating the coordination of front crawl strokes, expressed by the index of arm coordination (IdC), to the performance of swimmers. Another set of studies indicate that, compared to the apnea condition, breathing affects swimmers performance. However, it is unknown whether and how the coordination between breathing and stroke is associated with performance. Thus, the aim of this study was to investigate the association between coordination and performance of swimmers in the front crawl, considering the coordination between strokes and, in an original way, the coordination between stroke and breathing. Participants were 30 male swimmers with an average age 14.1 (± 0.99) years. The task consisted of swimming the distance of 100 meters using the front crawl in the shortest possible time, distributed in four parts of 25 meters, simulating a 100 meters race. As a performance measure, the average speed (Vm) was used; as complementary measures, stroke frequency (FBr) and stroke length (CBr); and, as coordination measures, the index of arm coordination (IdC) and the index of respiration (IdR). The analysis of variance of repeated measurements was used to detect differences in performance measures, complementary and IdC among the four partials of 25 meters. To verify the differences in the IdR between the second and fourth partials of 25 meters the Student\'s t-test was used. The Pearson\'s correlation test allowed the analysis of the relations of IdC and IdR between the performance measures. Statistical significance was defined as alpha <=0.05. The results showed that, in order to swim 100 meters front crawl in the shortest possible time, swimmers are faster (Vm) in the initial part of the simulated race; they maintain FBr and CBr unchanged and IdC in opposition in the four partials of 25 meters; they maintain the coordination between stroke and breathing (IdR), but, qualitatively, they change from delayed in the second partial to simultaneous in the fourth partial. Related to the aim of the present study, the results allow to conclude that: 1) There is an association between arm and breathing coordination (IdR) and performance (Vm): the swimmers who carried out the inspiration after the push were the ones who presented lower speed to swim the fourth partial of 25 meters; and 2) There is an association between arm coordination and performance: similar to the partial results of a study with low speed swimmers (SEIFERT et al., 2007), the swimmers who performed the highest IdC were the ones who presented the lowest speed to swim the 100m, the first, third and fourth partials of 25 meters. Therefore, in addition to arm coordination, the coordination between stroke and breathing is associated with the performance of swimmers. In future studies, knowledge about the coordination between stroke and breathing and its association with performance should continue to be investigated

Front crawl (FC) and back crawl (BC) are similar in terms of having alternating contributions of the arms combined with a six beat kick. However, the reason for the faster swimming times of FC than BC has not yet been established. There have been several studies in which the energy expenditure (Ė) of FC and BC were investigated. However, few researchers have compared Ė between the strokes. Also, although there have been some studies for FC using 3D motion analysis, few researchers have applied 3D motion analysis for BC. There have also been some studies in which the relationship between isokinetic torque produced on an isokinetic dynamometer and FC performance has been investigated, however, the relationship between isokinetic torque and BC performance is unclear. Therefore, the aim of this study was to determine why FC is faster than BC by investigating physiological and biomechanical differences between FC and BC. Ten Portuguese male national level swimmers were recruited for this study. Three studies were conducted to achieve the aim. In the first study, Ė of FC and BC at the same testing speed below the anaerobic threshold were investigated by measuring swimmers’ oxygen uptake. Kinematic variables of FC and BC below the anaerobic threshold were also measured by 3D motion analysis in the first study. In the second study, 3D motion kinematics of FC and BC at the same selected speeds were investigated. In the third study, kinematic differences between FC and BC at the same exercise intensities, and correlations between the kinematics and isokinetic muscular torques of the swimmer in FC and BC and their differences were assessed. Below the anaerobic threshold, Ė of the swimmers in BC was significantly greater than that in FC at the same speed although there were no differences in stroke frequency (SF), stroke length (SL) and stroke index (SI). Swimmers also had significantly higher Froude efficiency (ηF) in FC than in BC. Differences in several kinematic variables (range of motion of the foot, duration of non-propulsive phases, and intra-cycle velocity variation) suggested that swimmers expended greater energy in BC than in FC. Differences in other kinematic variables (body roll angle, hand speed/acceleration, yaw angle fluctuation, centre of mass displacement, and hand/foot displacements) suggested the possibility of resistive impulse being larger in BC than in FC during the stroke cycle. Thus, FC is more economical and efficient than BC because swimmers lose less energy to the water during the non-propulsive phase, and possibly have smaller resistive impulse in FC than in BC at speeds below the anaerobic threshold. At the same selected speeds above the anaerobic threshold, ηF in BC was significantly lower than that in FC, which was due to faster mean 3D hand speed during the stroke cycle in BC than in FC. The faster mean hand speed in BC than in FC was due to the faster 3D hand speed during the pull phase, and longer relative duration of the release and above-water phases in BC than in FC. SI was also larger in FC than in BC, which was due to longer SL in FC than in BC. The longer SL in FC than in BC was due to the longer duration of propulsive phases and probably smaller resistive impulse during the stroke cycle in FC than in BC. At the same selected exercise intensities, FC was faster than BC because of higher SF. The higher SF in FC than in BC was due to the longer duration of the above-water phase in BC than in FC, longer hand path distance during non-propulsive phases in BC than in FC, earlier timing of the hand entry in relation to the underwater phase of the other hand in FC than in BC. SF in both FC and BC was significantly correlated with shoulder adduction isokinetic torque of the swimmers, however, the effect of shoulder isokinetic torque on the difference in swimming performance between FC and BC required further investigation. In conclusion, FC is faster than BC because swimmers can achieve higher SF in FC than in BC, and FC is more economical and efficient than in BC with indirect evidence that resistive force are greater in BC than in FC.

Nas últimas décadas foram desenvolvidos estudos que associaram a coordenação das braçadas do nado crawl, expressa pelo índice de coordenação (IdC), ao desempenho de nadadores. Outro conjunto de estudos apontou que, em comparação à condição de apneia, a respiração afeta o desempenho dos nadadores. No entanto, não se sabe se a coordenação entre respiração e braçada está associada ao desempenho, e de que maneira isto ocorre. Assim, o objetivo deste estudo foi investigar a associação entre a coordenação e o desempenho de nadadores no nado crawl, considerando a coordenação entre braçadas e, de forma original, a coordenação entre a braçada e a respiração. Participaram 30 nadadores do gênero masculino com idade média de 14,1 anos (±0,99). A tarefa consistiu em nadar a distância de 100 metros utilizando o nado crawl no menor tempo possível, distribuída em quatro parciais de 25 metros, simulando uma prova de 100 metros. Foi utilizada como medida de desempenho a velocidade média (Vm); como medidas complementares, a frequência de braçadas (FBr) e o comprimento de braçada (CBr); e, de coordenação, o índice de coordenação (IdC) e o índice de respiração (IdR). A análise de variância de medidas repetidas foi utilizada para detectar diferenças nas medidas de desempenho, complementares e IdC entre as quatro parciais de 25 metros. Para verificar as diferenças no IdR entre a segunda e a quarta parciais de 25 metros foi utilizado o teste t de Student. O teste de correlação de Pearson permitiu a análise das relações do IdC e do IdR com as medidas de desempenho. Determinou-se como significância estatística alpha<=0,05. Os resultados mostraram que, para nadar 100 metros crawl no menor tempo possível, os nadadores são mais velozes (Vm) na parte inicial da prova simulada; mantêm FBr e CBr inalterados e IdC em oposição nas quatro parciais de 25 metros; mantêm a coordenação entre braçada e respiração (IdR), mas, qualitativamente, mudam de em atraso na segunda parcial para simultânea na quarta parcial. Em relação ao objetivo do presente estudo, os resultados permitem concluir que: 1) Há associação entre a coordenação da braçada com a respiração (IdR) e o desempenho (Vm): os nadadores que realizaram a inspiração após a empurrada, foram os que apresentaram velocidade mais baixa para nadar a quarta parcial de 25 metros; e 2) Há associação entre coordenação de braços e desempenho: semelhante aos resultados parciais de um estudo com nadadores de baixa velocidade (SEIFERT et al., 2007), os nadadores que realizaram maior IdC, foram os que apresentaram velocidade mais baixa para nadar os 100m, a primeira, terceira e quarta parciais de 25 metros. Portanto, além da coordenação entre braços, a coordenação entre braçada e respiração está associada ao desempenho de nadadores. Em estudos futuros, o conhecimento sobre a coordenação entre a braçada e a respiração e sua associação com o desempenho deve continuar a ser objeto de investigação / In the last decades, studies have been developed associating the coordination of front crawl strokes, expressed by the index of arm coordination (IdC), to the performance of swimmers. Another set of studies indicate that, compared to the apnea condition, breathing affects swimmers performance. However, it is unknown whether and how the coordination between breathing and stroke is associated with performance. Thus, the aim of this study was to investigate the association between coordination and performance of swimmers in the front crawl, considering the coordination between strokes and, in an original way, the coordination between stroke and breathing. Participants were 30 male swimmers with an average age 14.1 (± 0.99) years. The task consisted of swimming the distance of 100 meters using the front crawl in the shortest possible time, distributed in four parts of 25 meters, simulating a 100 meters race. As a performance measure, the average speed (Vm) was used; as complementary measures, stroke frequency (FBr) and stroke length (CBr); and, as coordination measures, the index of arm coordination (IdC) and the index of respiration (IdR). The analysis of variance of repeated measurements was used to detect differences in performance measures, complementary and IdC among the four partials of 25 meters. To verify the differences in the IdR between the second and fourth partials of 25 meters the Student\'s t-test was used. The Pearson\'s correlation test allowed the analysis of the relations of IdC and IdR between the performance measures. Statistical significance was defined as alpha <=0.05. The results showed that, in order to swim 100 meters front crawl in the shortest possible time, swimmers are faster (Vm) in the initial part of the simulated race; they maintain FBr and CBr unchanged and IdC in opposition in the four partials of 25 meters; they maintain the coordination between stroke and breathing (IdR), but, qualitatively, they change from delayed in the second partial to simultaneous in the fourth partial. Related to the aim of the present study, the results allow to conclude that: 1) There is an association between arm and breathing coordination (IdR) and performance (Vm): the swimmers who carried out the inspiration after the push were the ones who presented lower speed to swim the fourth partial of 25 meters; and 2) There is an association between arm coordination and performance: similar to the partial results of a study with low speed swimmers (SEIFERT et al., 2007), the swimmers who performed the highest IdC were the ones who presented the lowest speed to swim the 100m, the first, third and fourth partials of 25 meters. Therefore, in addition to arm coordination, the coordination between stroke and breathing is associated with the performance of swimmers. In future studies, knowledge about the coordination between stroke and breathing and its association with performance should continue to be investigated

O presente estudo teve como objetivos descrever aspectos antropométricos, de aptidão física específica e, técnicos de nado; verificar as relações existentes entre idade cronológica, antropometria, aptidão física específica e técnica de nado com o desempenho na distância de 100 metros nado Crawl e verificar a influência das variáveis antropométricas, de aptidão física específica e, técnicas de nado sobre o desempenho de jovens nadadores na distância de 100 metros Nado Crawl. Participaram do estudo 24 nadadores púberes do sexo masculino com idade de 13,0 ± 0,7 anos. A análise de regressão múltipla (método forward) foi realizada com o propósito de explicar a variabilidade da velocidade obtida nos 100 metros Nado Crawl. Velocidade média da potência anaeróbia (r² = 0,67), índice de eficiência de nado (r² = 0,62) e velocidade crítica (r² = 0,34) explicaram em 88% a variabilidade da velocidade obtida nos 100 metros nado Crawl. O modelo de regressão estatístico foi significante ao nível de 0,05 e o erro padrão de estimativa foi de 0,03. O custo energético da prova de 100 metros Nado Crawl tem papel relevante no maior peso preditivo da potência anaeróbia assim como, a inclusão da velocidade crítica (resistência aeróbia) no modelo de regressão. Quanto ao índice de eficiência de nado, é possível assegurar que, a aplicação efetiva da força contra a água é o fator determinante da economia de movimento nesta atividade, ou seja, quanto melhor a técnica de nado, menos energia será gasta e melhor será o desempenho final / The purposes of this study were to describe: anthropometric aspects, specific physical fitness and stroking parameters; to verify relationship between anthropometric, specific physical fitness, stroking parameters and 100 meters front Crawl and to verify influence of anthropometry, specific physical fitness and stroking parameters variables over performance in 100 meters front Crawl in young swimmers. The group was composed by 24 pubertal males with 13,0 ± 0,7 years-old. Multiple regression analysis (forward method) was used to explain variance of 100 meters front Crawl velocity. Anaerobic power velocity (r² = 0,67), swimming efficiency index (r² = 0,62) and critical velocity (r² = 0,34) explained 88% of variance 100 meters front Crawl in young male pubertal swimmers. Regression model was significantly at 0,05 level and, estimative error standard was 0,03. Energetic expenditure of 100 meters front crawl has a relevant importance in predictive value of anaerobic power and inclusion of critical velocity on regression. About swimming efficiency index, effectiveness of force against water is main reason for swimming economy and, as better swimming technique, less energy will be expended resulting in better performance

O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos de diferentes padrões respiratórios no desempenho e na braçada do nado crawl. Participaram do estudo 21 jovens atletas do gênero masculino. Eles foram filmados nadando 25 metros do nado crawl, em velocidade máxima, em quatro condições de respiração: inspiração para o lado preferido (LP); para o lado não preferido (LNP); bilateral (B); e, sem respiração (S). Duas filmadoras digitais (60fps) captaram as imagens que foram analisadas através do software Kinovea 0.8.7 nos 10 metros centrais do percurso. Os resultados permitiram concluir que o padrão respiratório afeta o desempenho de atletas jovens. Mostraram que em termos de velocidade e tempo, é mais vantajosa a condição de nadar crawl em apneia que em qualquer das condições com inspiração (B, LNP, LP); e, no que diz respeito à frequência e comprimento da braçada a condição B é a mais eficiente e a LNP, a menos eficiente dentre as três condições com inspiração utilizadas no presente estudo. Portanto, o padrão preferido de respiração, não necessariamente, corresponde ao mais eficiente em termos do desempenho. Em relação à braçada, os resultados mostraram que, diante da modificação do padrão respiratório, nadadores peritos jovens mantêm a estrutura temporal das braçadas direita e esquerda (aspectos invariantes da braçada) bem como a coordenação entre os braços inalterada enquanto efetuam ajustes na fase aérea da braçada (aspectos variantes) / The aim of this study was to investigate the effects of different breathing patterns on the performance and the arm stroke of the front crawl. Twenty-one young male athletes participated in the study. They were filmed swimming 25 meters at maximum speed using the front crawl stroke, under four breathing conditions: preferential inhalation side (PS); nonpreferential inhalation side (NPS); bilateral inhalation (B) and without inhalation (N). Two digital video cameras (60fps) captured the images that were analyzed using the software Kinovea 0.8.7 in the central 10 meters of the lenght. The results showed that the breathing pattern affects the performance of young athletes. That in terms of speed and time, comparing to any of the inhalation conditions (B, PS, NPS), the more advantageous one to swim front crawl stroke is in apnea (N); and, with respect to frequency and length of stroke the condition B is the most efficient and NPS, the least efficient among the three inhalation conditions of this study. Therefore, the preferred breathing pattern does not necessarily correspond to the most efficient in terms of performance. Regarding arm stroke, the results showed that, given the change in breathing pattern, young expert swimmers maintain the temporal structure of the right and left arm strokes (invariant features of the stroke) as well as the coordination between the arms unchanged while adjusting in the aerial phase of the stroke (variant features)

O objetivo deste estudo foi descrever e analisar respostas agudas a diferentes frequências gestuais controladas do nado crawl em parâmetros biomecânicos, coordenativos e fisiológicos em intensidade relativa à velocidade de 95% da velocidade média de um teste de 400 m nado crawl, até a exaustão. Foram voluntários 12 nadadores do sexo masculino (idade: 23,6 ± 6,0 anos; estatura: 178,2 ± 4,5 cm; envergadura: 185,2 ± 4,9 cm; massa corporal total: 74,4 ± 8,9 kg) que treinavam, pelo menos, 12 horas por semana (melhor desempenho em 400 m nado crawl: 275,5 ± 16,2 s). Foram realizados: i) familiarização ao esnorquel, metrônomo, pacer e escala de 15 pontos de Borg; ii) determinação da velocidade média (V400) em teste máximo de 400 m (T400); iii) séries de nado contínuo a 95% da V400 em (a) Frequência gestual (FG) livre, (b) FG aumentada (110% da FG média da série de FG livre) e (c) FG reduzida (90% da FG média da série de FG livre). Foram avaliados: (i) parâmetros biomecânicos (frequência média de ciclos de braçadas - FG, distância média percorrida pelo corpo a cada ciclo de braçadas - DC, velocidade média de nado - VN; variação tridimensional intracíclica da velocidade do centro – VIV, VIVx, VIVy, VIVz, índice de coordenação - IdC, duração das fases de braçada – entrada + apoio, puxada, empurrada e recuperação; duração das fases propulsivas e não-propulsivas - FP e FNP; tempo propulsivo - Tprop) e eficiência de Froude ; e (ii) parâmetros fisiológicos (consumo de oxigênio – V̇O2, concentração sanguínea de lactato – [La], esforço percebido – EP), frequência cardíaca (FC) e amplitude (Ap), tempo de atraso (τd) e constante temporal (τ) (cinética do consumo de oxigênio) Dados foram obtidos antes, durante (momentos inicial, intermediário, final e pico) das séries de nado contínuo. Parâmetros biomecânicos de nado foram obtidos por cinemetria 3D. O V̇O2 foi mensurado respiração por respiração utilizando o ergoespirômetro K5 e esnorquel Aquatrainer (ambos Cosmed). Tempo total até a exautão, de cada série, foi também registrado. Foram utilizadas estatística descritiva e inferencial. Os princiapais achados indicaram que: i) entre as condições de FG, nadadores incrementam a VIV e a  com a FG controlada. Ao nadar com a FG aumentada, o IdC, a duração das fases de puxada e de empurrada e a FP aumentam e a constante temporal (τ) diminui. Já, ao nadar com a FG reduzida os valores do IdC, da duração da fase de recuperação e da FNP diminuem. Aumento ou redução da FG não alteram as respostas das demais variáveis fisiológicas e do tempo total até a exaustão (TTE). ii) Entre os momentos da FG livre, os nadadores aumentaram os valores da FG, da [La], do EP, da FC e do V̇O2 e diminuíram os valores da DC, da  e da VIVz. iii) Entre os momentos da FG aumentada, os nadadores diminuíram a VIV e a VIVx e aumentaram o Tprop, a [La], o EP, a FC e o V̇O2. iv Entre os momentos da FG reduzida, os nadadores diminuíram os valores do IdC, da VIV, da VIVx e da VIVz ao passo que aumentaram a , a [La], o EP, a FC e o V̇O2. Reduzir a FG, para a mesma velocidade, induz à diminuição da duração das fases não-propulsivas e à aumento da eficiência de Froude, enquanto as fases de puxada e de empurrada aumentam. A condição de FG aumentada diminuiu a constante temporal da cinética do consumo de oxigênio quando comparada às FG livre e reduzida. O controle da FG (com aumento de 10% e redução de 10%) durante o nado com velocidade controlada a 95% da V400 altera a magnitude dos parâmetros de braçada em ambas as situações. Enquanto a FG e a velocidade forem mantidas, as propriedades temporais do ciclo de braçada alteram características importantes para o desenvolvimento da técnica, da energética e consequentemente a melhora do desempenho dos nadadores. / The objective of this study was to describe and to analyze biomechanical, coordinative and physiological parameters acute responses to different control crawl frequencies in until exhaustion in intensity relative to the 95% speed of a 400 m front crawl test. Volunteered to this study 12 male swimmers (age: 23.6 ± 6.0 years; height: 178.2 ± 4.5 cm; upper arm span: 185.2 ± 4.9 cm; total body mass: 74.4 ± 8,9 kg) training at least 12 hours per week (best performance in 400 m front crawl: 275.5 ± 16.2 s). The procedures were: i) familiarization to the Borg's 15-point scale, snorkel, metronome and pacer; ii) determination of the mean velocity (V400) in a 400 m maximum front crawl test (T400); and iii) series in continuous swimming at 95% of the V400 at (a) free stroke frequency (FG); (b) increased FG (110% of the mean FG of the free FG series) and (c) reduced FG (90% of the mean FG of the free FG series. Biomechanical (mean stroke rate – FG, stroke length, swimming speed, swimming velocity tridimensional intracyclic variation - VIV, coordination index - IdC, duration of stroke phases - entry, pull, push and recovery, duration of propulsive and non-propulsive phases - FP and FNP, propulsive time - Tprop and Froude efficiency - ) as well as physiological parameters (oxygen consumption - V̇O2, lactate blood concentration - [La], perceived exertion - PE, heart rate (HR) and, regarding the oxygen uptake kinetics: amplitude - Ap, time delay (τd) and time constant - τ were obtained and assessed. Each series total time to exhaustion (TTE) was even registered. Data were obtained before, during (initial, intermediate, final and peak moments) of the continuous swimming series. Biomechanical swimming parameters were obtained by 3D cinemetry. The V̇O2 was measured breath-by-breath using the K5 ergometer and the Aquatrainer snorkel (both Cosmed). Descriptive and inferential statistics were used. The main findings indicated that: i) between the FG conditions, swimmers increase VIV and  with controlled FG. When swimming in increased FG, the IdC, the duration of the pull and push phases and the FP increase and the τ decreases. Already, when swimming in FG reduced the IdC, the duration of the recovery phase and the PNF decreased. Increasing or reducing FG does not alter the responses of the other physiological variables and the TTE. ii) Among the moments of free FG, swimmers increased the values of FG, [La], PE, HR and V̇O2 and decreased the values of DC,  and VIVz. iii) Among the moments of increased FG, swimmers decreased VIV and VIVx and increased Tprop, [La], PE, HR and V̇O2. iv) Among the moments of the reduced FG, swimmers decreased the values of IdC, VIV, VIVx and VIVz while increasing [La], EP, HR and V̇O2. Reducing FG at the same speed induces a decrease in the duration of non-propellant phases and an increase in Froude efficiency, while the pull and push phases increase. The increased FG condition decreased the τ when compared to free and reduced FG. The control of FG (10% increase and 10% reduction) during swimming at 95% V400 alters the magnitude of the stroke parameters in both situations. While FG and velocity are maintained, the temporal properties of the stroke cycle alter important characteristics for the development of the technique, energy and consequently the improvement of swimmers' performance.

Modelos bioenergéticos de dois, três e quatro parâmetros podem ser usados para prescrever a velocidade crítica (VC) sendo que o último modelo melhor descreve a relação entre velocidade (v) e tempo de exaustão (tlim) em nadadores. O objetivo do presente estudo foi verificar as respostas metabólicas ao se nadar em intensidade equivalente à VC4par até exaustão e verificar a validade de predizê-la somente por meio de um teste de 400 m em nado crawl (T400). Para tal, esta pesquisa foi desenvolvida em duas etapas: na primeira, oito nadadores e quatro nadadoras classificados entre os oito melhores em suas provas no último Campeonato Brasileiro Juvenil de Natação (15,6 ± 0,9 anos, 63,0 ± 7,2 kg, 174,9 ± 8,3 cm de estatura, 180,7 ± 10,4 cm de envergadura, 280,2 ± 17,6 s nos 400 m nado crawl = 78,7 ± 3,3 % do recorde mundial para a prova em piscina de 25 m) realizaram testes máximos de 50, 100, 200, 400, 800 e 1500 m em ordem randomizada e com 24 h de intervalo para calcular a VC4par. Na segunda etapa, consumo de oxigênio (VO2), concentração de lactato sanguíneo ([La]), frequência cardíaca (FC) e esforço percebido (EP, escala de Borg de 6-15) foram mensurados no repouso, após o aquecimento, à cada 10 min e na exaustão em um teste retangular com velocidade controlada com duração máxima de 60 min correspondente à VC4par. Resultados: os nadadores suportaram nadar à 100% da VC4par entre 13 e 62 min. O VO2 se estabiliza a partir de, aproximadamente 10 min de teste, não atingindo seu valor máximo antes da exaustão (63,2 ± 10,5% do VO2max). [La] comportase entre uma faixa de estabilização a aumentos sem estabilização (7,2 ± 1,8 mmol·l-1 na exaustão). FC no momento exaustão situou-se em 93,0 ± 4,9da FCmax. EP aumenta sem estabilizar-se (18,3 ± 1,7 na exaustão). A relação entre a VC4par e a VN do T400 (V400) em nadadores de nível nacional é obtida pela equação VC4par = (0,9252 * V400) – 0,01. Conclusão: A VC4par situa-se no domínio de intensidade muito pesado, próxima ao limite inferior do mesmo e pode ser prescrita pelo T400. / Two, three and four bioenergetic parameter models can be used to prescribe the critical velocity (VC). The four-parameter model best describes the relationship between velocity (v) and time to exhaustion (tlim) in swimmers. The aim of this study was to determine the metabolic responses when swimming in intensity equivalent to VC4par until exhaustion and verify the validity of predicting it only through a test on 400 m front crawl (T400). To this end, this research was conducted in two stages: stage one, eight male swimmers and four female swimmers ranked among the top eight in their events at the last Brazilian Youth Swimming Championship (15.6 ± 0.9 years, 63.0 ± 7,2 kg, 174.9 ± 8.3 cm in height, 180.7 ± 10.4 cm of arm span, 280.2 ± 17.6 s in the 400 m freestyle = 78.7 ± 3.3% of world record short course) conducted maximum efforts of 50, 100, 200, 400, 800 and 1500 m in randomized order and with 24 hours of interval for calculating the VC4par. In the second stage, oxygen consumption (VO2), blood lactate concentration ([La]), heart rate (FC) and perceived exertion (EP, Borg scale 6-15) were measured at rest, after warm up, every 10 min and at exhaustion during a rectangular test with controlled speed, with a maximum duration of 60 min at 100%VC4par. Results: swimmers supported between 13 and 62 min at 100%VC4par. At this intensity VO2 stabilizes from approximately 10 minutes of testing, not reaching its maximum value before the exhaustion (10.5 ± 63.2 %VO2max). [La] behaves within the range of stabilization increases without stabilization (7.2 ± 1.8 mmol · l-1 in the exhaustion). FC at exhaustion stood at 93.0 ± 4.9% FCmax. EP increases without stabilizing (18.3 ± 1.7 in the exhaustion). The relationship between VC4par and the swimming velocity of the T400 (V400) in swimmers of national level can be obtained by equation VC4par = (0.9252 * V400) - 0.01. Conclusion: VC4par lies to the very heavy intensity domain, near the lower limit, and can be prescribed by the T400.

A coordenação espaço-temporal dos movimentos dos braços de nadadores competitivos tem demonstrado ser um importante fator ligado a velocidade de nado e ao desempenho desses atletas. Os modelos básicos de coordenação comumente percebidos são: (1) captura - caracterizado pela existência de períodos sem propulsão entre a execução de cada braçada; (2) oposição - o movimento propulsivo de um braço inicia no exato instante em que o braço contra-lateral finaliza a fase propulsiva de seu movimento; (3) sobreposição - caracterizado por períodos com ação propulsiva simultânea dos dois braços. O objetivo deste estudo foi comparar os resultados da análise da simetria e da coordenação do nado crawl obtidos por meio dos métodos de cinemetria e dinamometria durante testes de nado livre e nado amarrado. Foram avaliados 13 nadadores federados voluntários do sexo masculino (idade: 19,4 ± 5,3 anos, estatura: 179,0 ± 5,2 cm, envergadura: 188,1 ± 6,0 cm, massa: 70,5 ± 8,7 kg, desempenho: 78,5 ± 4,2 % do recorde mundial de 50 m livres). Para obtenção das demais variáveis do estudo os nadadores foram submetidos à execução de dois protocolos distintos, realizados em piscina 25 m: (A) nado livre: 50 m nadados na máxima velocidade, com partida de dentro da piscina. Os atletas tiveram seu nado filmado (50 Hz) por duas câmeras colocadas dentro da água, uma em cada borda lateral da piscina, que foram deslocadas por operadores treinados a uma velocidade semelhante à velocidade de deslocamento do mesmo e (B) nado amarrado: nado estacionário em máxima intensidade com duração semelhante a do teste de nado livre. Os atletas tiveram a resultante das forças aplicadas por braçada medida por um transdutor de força fixado a borda da piscina onde era preso o cabo que estava ligado as suas cinturas e seus nados filmados (50 Hz) por duas câmeras posicionadas lateralmente a eles, sob a água. Um módulo eletrônico de sincronismo foi utilizado para disparar, simultaneamente, um sinal luminoso nas duas filmadoras e um pulso elétrico no sistema de aquisição dos dados oriundos do transdutor de força, possibilitando a posterior análise dos sinais oriundos de todos os aparatos utilizados para coleta dos dados. A partir da análise das imagens obtidas durante a execução de ambos os protocolos foram mensurados o índice de coordenação de nado (IdC), para ambos os braços (IdC1 e IdC2), em nado livre e nado amarrado e a freqüência média de braçadas (FB) na primeira e segunda metades do teste executado durante a aplicação de cada um dos protocolos. Os dados oriundos do transdutor de força permitiram a mensuração da diferença de tempo entre os picos de força aplicada por braçada (DFTA) para ambos os braços (DTFA1 e DTFA2). Os resultados mostraram um menor valor médio de IdC apresentado durante no nado livre (-3,59 ± 8,63 %) em relação ao nado amarrado (0,59 ± 7,92 %) indicando que, ao executarem o nado livre, os atletas adotam uma coordenação no modelo de captura e ao executarem o nado amarrado adotam uma coordenação em sobreposição, porém com valores que indicam uma possível coordenação no modelo de oposição. Diferentes valores de IdC1 (- 0,36 ± 7,44 %) e IdC2 (- 6,94 ± 8,52 %) foram encontrados em nado livre e nado amarrado (IdC1 = 3,76 ± 8,27 % e IdC2 = -2,54 ± 6,12 %). Os valores de FB apresentados pelos atletas na primeira metade de cada um dos testes foram significativamente mais elevados do que os valores de FB apresentados na segunda metade do respectivo teste (nado livre: [t(12) = 6,996; p < 0,001]; nado amarrado: [t(12) = 3,026; p = 0,011]). A comparação entre os valores de IdC1 e IdC2 adotados durante a execução de cada um dos protocolos mostrou que, durante o nado amarrado, todos os sujeitos apresentaram coordenação assimétrica enquanto durante o nado livre apenas três, dos 13 avaliados, foram considerados simétricos. A comparação entre os valores de DTFA1 e 2 demonstrou que apenas quatro sujeitos foram simétricos. A comparação dos valores da FB adotada pelos atletas mostrou que significativos maiores valores de FB foram apresentados durante o nado livre (FBiniL = 0,95 ± 0,08 ciclos.s-1, FBfinL = 0,88 ± 0,08 ciclos.s-1) em ralação ao nado amarrado (FBiniA = 0,79 ± 0,09 ciclos.s- 1, FBfinA = 0,76 ± 0,10 ciclos.s-1) na primeira e na segunda metades de ambos os testes. As comparações entre os valores de IdC apresentados durante nado livre e nado amarrado indicaram que apenas quatro, dos 13 sujeitos avaliados, mantiveram semelhantes valores para IdC1 e 2 em ambas as situações de nado. Apenas 3 dos sujeitos avaliados apresentaram valores significativos de correlação entre as variáveis IdC e DTFA. Com base nos achados deste estudo concluiu-se que: (1) durante os 50 m livres executados em máxima velocidade, os nadadores apresentaram, em média, uma coordenação no modelo de captura; (2) durante o nado amarrado os avaliados apresentaram uma coordenação em sobreposição, muito próxima da oposição; (3) o IdC e a FB medidas durante o nado livre foram diferentes das medidas durante o nado amarrado, indicando alterações da técnica; (4) a maioria dos nadadores avaliados manteve uma coordenação de nado considerada assimétrica em ambas as situações testadas e (5) a DTFA não se configurou como um parâmetro aceitável para determinação das simetrias e do modelo de coordenação de nado adotados durante o nado livre. Futuras investigações a cerca deste tema se fazem necessárias. / The spatial-temporal and coordinative structures of arms movements in competitive swimmers has been shown to be an important factor associated with swimming speed and performance of these athletes. The basic models of coordination commonly quoted are: (1) catch-up - describes a lag time between the propulsive forces of the two arms; (2) opposition - the propulsive phase of one arm begins when the other arm has just finished its propulsive phase; (3) superposition - describes an overlap of the propulsive phases of the two arms. The aim of this study was to compare the symmetry and the coordination analysis of front crawl swimming obtained through the kinematic and kinetic methods of free and tethered front crawl swimming. Thirteen male competitive swimmers volunteered this investigation (age: 19,4 ± 5,3 years, height: 179,0 ± 5,2 cm, arm span: 188,1 ± 6,0 cm, weight: 70,5 ± 8,7 kg, performance: 78,5 ± 4,2 % of world record at 50 m free style). Subjects underwent two different test protocols, both in a 25m indoor pool: (A) front crawl stroke: 50 m maximum swimming test, starting inside the pool. The athletes were recorded during all the test (50 Hz) by two underwater cameras, one on each lateral side of the pool, being transported by two experienced investigators at a speed equal to that of the swimmer, and (B) tethered swimming: tethered swimming at maximal intensity for the same period of the previous 50 m maximum test. Resultant force applied during each stroke was recorded by a force transductor attached on one side to the wall of the pool and on the other side to an inextensible cable that was attached to the swimmer's hips. The test was recorded during (50 Hz) by two underwater cameras, one on each lateral side of the swimmer. An electronic synchronization module was used to fire a LED light on both cameras and an electric pulse to the force acquisition recorder of the force transductor at the same time, this way allowing for correct interpretation of all data. From the images analysis of both protocols, we measured the index of coordination (IdC) for both arms (IdC1 and IdC2) during front crawl swimming and tethered swimming and the average stroke rate (SR) for the first and second half of both protocols. The data from the force transductor allowed for the determination of the time difference between the peak force applied per stroke (PFAS) for each arm (PFAS1 and PFAS2). The results show a smaller IdC mean for front-crawl stroke (-3,59 ± 8,63 %) compared to tethered swimming (0,59 ± 7,92 %), indicting that during front-crawl stroke the athletes prefer a catch-up coordination model, and during the tethered swimming condition they use a superposition coordination model, although some values suggest that some swimmers adopts opposition model during tethered swimming. Different values of IdC1 (-0,36 ± 7,44 %) and IdC2 (- 6,94 ± 8,52 %) were found for front-crawl and tethered swimming (IdC1 = 3,76 ± 8,27 % and IdC2 = -2,54 ± 6,12 %). Values of SR for the first half were higher than for the second half, irrespective of test condition (front-crawl: [t(12) = 6,996; p < 0,001]; tethered swimming: [t(12) = 3,026; p = 0,011]). Comparison between IdC1 and IdC2 used by athletes during the protocols revealed that during tethered swimming all subjects showed an asymmetric coordination, and during the front-crawl swimming only three subjects were considered symmetric. Comparison of SR values revealed significantly higher values for free swimming condition (SRiniF = 0,95 ± 0,08 stroke.s-1, SRfinF = 0,88 ± 0,08 stroke.s-1) compared to tethered swimming condition (SRiniT = 0,79 ± 0,09 stroke.s-1, SRfinT = 0,76 ± 0,10 stroke.s- 1), for both the first and second halves. The comparisons between IdC values of front-crawl and tethered swimming revealed that only four, of thirteen subjects evaluated, did have similar IdC1 and IdC2 values during both tests. Only three subjects showed a significant correlation between IdC and PFAS. Based on the findings of this study it was concluded that: (1) during 50 m front-crawl swimming maximum tests, the swimmers showed, on average, a catch-up coordination model; (2) during tethered swimming the subjects showed a superposition model of coordination, very close to the opposition one; (3) IdC and SR measured during front-crawl swimming were different from those measured during tethered swimming, indicating an alteration on the technique; (4) most of the swimmers tested showed an asymmetric coordination during both tests and (5) PFAS did not reveal as an acceptable parameter for determination of (as)symmetry and model of coordination during front-crawl swimming. Further investigations about this topic are required.

O objetivo deste estudo foi descrever e analisar respostas agudas a diferentes frequências gestuais controladas do nado crawl em parâmetros biomecânicos, coordenativos e fisiológicos em intensidade relativa à velocidade de 95% da velocidade média de um teste de 400 m nado crawl, até a exaustão. Foram voluntários 12 nadadores do sexo masculino (idade: 23,6 ± 6,0 anos; estatura: 178,2 ± 4,5 cm; envergadura: 185,2 ± 4,9 cm; massa corporal total: 74,4 ± 8,9 kg) que treinavam, pelo menos, 12 horas por semana (melhor desempenho em 400 m nado crawl: 275,5 ± 16,2 s). Foram realizados: i) familiarização ao esnorquel, metrônomo, pacer e escala de 15 pontos de Borg; ii) determinação da velocidade média (V400) em teste máximo de 400 m (T400); iii) séries de nado contínuo a 95% da V400 em (a) Frequência gestual (FG) livre, (b) FG aumentada (110% da FG média da série de FG livre) e (c) FG reduzida (90% da FG média da série de FG livre). Foram avaliados: (i) parâmetros biomecânicos (frequência média de ciclos de braçadas - FG, distância média percorrida pelo corpo a cada ciclo de braçadas - DC, velocidade média de nado - VN; variação tridimensional intracíclica da velocidade do centro – VIV, VIVx, VIVy, VIVz, índice de coordenação - IdC, duração das fases de braçada – entrada + apoio, puxada, empurrada e recuperação; duração das fases propulsivas e não-propulsivas - FP e FNP; tempo propulsivo - Tprop) e eficiência de Froude ; e (ii) parâmetros fisiológicos (consumo de oxigênio – V̇O2, concentração sanguínea de lactato – [La], esforço percebido – EP), frequência cardíaca (FC) e amplitude (Ap), tempo de atraso (τd) e constante temporal (τ) (cinética do consumo de oxigênio) Dados foram obtidos antes, durante (momentos inicial, intermediário, final e pico) das séries de nado contínuo. Parâmetros biomecânicos de nado foram obtidos por cinemetria 3D. O V̇O2 foi mensurado respiração por respiração utilizando o ergoespirômetro K5 e esnorquel Aquatrainer (ambos Cosmed). Tempo total até a exautão, de cada série, foi também registrado. Foram utilizadas estatística descritiva e inferencial. Os princiapais achados indicaram que: i) entre as condições de FG, nadadores incrementam a VIV e a  com a FG controlada. Ao nadar com a FG aumentada, o IdC, a duração das fases de puxada e de empurrada e a FP aumentam e a constante temporal (τ) diminui. Já, ao nadar com a FG reduzida os valores do IdC, da duração da fase de recuperação e da FNP diminuem. Aumento ou redução da FG não alteram as respostas das demais variáveis fisiológicas e do tempo total até a exaustão (TTE). ii) Entre os momentos da FG livre, os nadadores aumentaram os valores da FG, da [La], do EP, da FC e do V̇O2 e diminuíram os valores da DC, da  e da VIVz. iii) Entre os momentos da FG aumentada, os nadadores diminuíram a VIV e a VIVx e aumentaram o Tprop, a [La], o EP, a FC e o V̇O2. iv Entre os momentos da FG reduzida, os nadadores diminuíram os valores do IdC, da VIV, da VIVx e da VIVz ao passo que aumentaram a , a [La], o EP, a FC e o V̇O2. Reduzir a FG, para a mesma velocidade, induz à diminuição da duração das fases não-propulsivas e à aumento da eficiência de Froude, enquanto as fases de puxada e de empurrada aumentam. A condição de FG aumentada diminuiu a constante temporal da cinética do consumo de oxigênio quando comparada às FG livre e reduzida. O controle da FG (com aumento de 10% e redução de 10%) durante o nado com velocidade controlada a 95% da V400 altera a magnitude dos parâmetros de braçada em ambas as situações. Enquanto a FG e a velocidade forem mantidas, as propriedades temporais do ciclo de braçada alteram características importantes para o desenvolvimento da técnica, da energética e consequentemente a melhora do desempenho dos nadadores. / The objective of this study was to describe and to analyze biomechanical, coordinative and physiological parameters acute responses to different control crawl frequencies in until exhaustion in intensity relative to the 95% speed of a 400 m front crawl test. Volunteered to this study 12 male swimmers (age: 23.6 ± 6.0 years; height: 178.2 ± 4.5 cm; upper arm span: 185.2 ± 4.9 cm; total body mass: 74.4 ± 8,9 kg) training at least 12 hours per week (best performance in 400 m front crawl: 275.5 ± 16.2 s). The procedures were: i) familiarization to the Borg's 15-point scale, snorkel, metronome and pacer; ii) determination of the mean velocity (V400) in a 400 m maximum front crawl test (T400); and iii) series in continuous swimming at 95% of the V400 at (a) free stroke frequency (FG); (b) increased FG (110% of the mean FG of the free FG series) and (c) reduced FG (90% of the mean FG of the free FG series. Biomechanical (mean stroke rate – FG, stroke length, swimming speed, swimming velocity tridimensional intracyclic variation - VIV, coordination index - IdC, duration of stroke phases - entry, pull, push and recovery, duration of propulsive and non-propulsive phases - FP and FNP, propulsive time - Tprop and Froude efficiency - ) as well as physiological parameters (oxygen consumption - V̇O2, lactate blood concentration - [La], perceived exertion - PE, heart rate (HR) and, regarding the oxygen uptake kinetics: amplitude - Ap, time delay (τd) and time constant - τ were obtained and assessed. Each series total time to exhaustion (TTE) was even registered. Data were obtained before, during (initial, intermediate, final and peak moments) of the continuous swimming series. Biomechanical swimming parameters were obtained by 3D cinemetry. The V̇O2 was measured breath-by-breath using the K5 ergometer and the Aquatrainer snorkel (both Cosmed). Descriptive and inferential statistics were used. The main findings indicated that: i) between the FG conditions, swimmers increase VIV and  with controlled FG. When swimming in increased FG, the IdC, the duration of the pull and push phases and the FP increase and the τ decreases. Already, when swimming in FG reduced the IdC, the duration of the recovery phase and the PNF decreased. Increasing or reducing FG does not alter the responses of the other physiological variables and the TTE. ii) Among the moments of free FG, swimmers increased the values of FG, [La], PE, HR and V̇O2 and decreased the values of DC,  and VIVz. iii) Among the moments of increased FG, swimmers decreased VIV and VIVx and increased Tprop, [La], PE, HR and V̇O2. iv) Among the moments of the reduced FG, swimmers decreased the values of IdC, VIV, VIVx and VIVz while increasing [La], EP, HR and V̇O2. Reducing FG at the same speed induces a decrease in the duration of non-propellant phases and an increase in Froude efficiency, while the pull and push phases increase. The increased FG condition decreased the τ when compared to free and reduced FG. The control of FG (10% increase and 10% reduction) during swimming at 95% V400 alters the magnitude of the stroke parameters in both situations. While FG and velocity are maintained, the temporal properties of the stroke cycle alter important characteristics for the development of the technique, energy and consequently the improvement of swimmers' performance.