Muitas são as características quantitativas que são, significativamente, influenciadas por fatores genéticos, em geral, existem vários genes que colaboram para a variação de uma ou mais características quantitativas. As informações ausentes a respeito dos genótipos nos marcadores moleculares é um problema comum em estudo de mapeamento genético e, por conseguinte, no mapeamento dos locus que controlam estas características fenotípicas (QTL). Os dados que não foram observados ocorrem, principalmente, devido a erros de genotipagem e de marcadores não informativos. Para solucionar este problema foi utilizado o método do modelo oculto de Markov para inferir estes dados. Os métodos de acurácias evidenciaram o sucesso da aplicação desta técnica de imputa- ção. Uma vez imputado, na inferência bayesiana estes dados não serão mais tratados como uma variável aleatória resultando assim, numa redução no espaço paramétrico do modelo. Outra grande dificuldade no mapeamento de QTL se deve ao fato de que não se conhece ao certo a quantidade destes que influenciam uma dada característica, fazendo com que surjam diversos problemas, um deles é a dimensão do espaço paramétrico e, consequentemente, a obtenção da amostra a posteriori. Assim, com o objetivo de contornar este problema foi proposta a utilização do método Monte Carlo via cadeia de Markov com Saltos Reversíveis, uma vez que este permite flutuar, entre cada iteração, modelos com diferentes quantidades de parâmetros. A utilização da abordagem bayesiana permitiu detectar cinco QTL para a característica estudada. Todas as análises foram implementadas no programa estatístico R. / There are many quantitative characteristics which are significantly influenced by genetic factors, in general, there are several genes that contribute to the variation of one or more quantitative trait. The missing information about the genotypes in molecular markers is a common problem in studying genetic mapping and therefore the mapping of loci that control these phenotypic traits (QTL). The data were not observed occur mainly due to errors in genotyping and uninformative markers. To solve this problem the method of occult Markov model to infer this information was used. Techniques accuracies demonstrated the successful application of this technique of imputation. Once allocated, in the Bayesian inference this data will no longer be treated as a random variable thus resulting in a reduction in the parameter space of the model. Another great difficulty in mapping QTL is due to the fact that no one knows exactly the amount of these which influence a given characteristic, so that several problems arise, one of them is dimension of the parameter space and, consequently, obtaining the sample a posterior. Thus, in order to solve this problem using the method via Monte Carlo Markov chain Reversible Jump was proposed, since this allows fluctuate between each iteration, models with different numbers of parameters. The use of the Bayesian approach allowed five QTL detected for the studied trait. All analyzes were implemented in the statistical software R.

Made available in DSpace on 2016-12-06T17:07:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-03-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study aimed to analyze the characteristics of the vertical component of ground reaction forces in different types of vertical jump performed by adults on dry land and in water. The sample was composed by 34 subjects (16 male and 18 female) aged between 20 to 35 years. Data collection was carried out in the facilities of the swimming pool and of the Aquatic Biomechanics Research Laboratory of CEFID/UDESC. Two extensometric force plates connected to the ADS2000-IP data acquisition system were used to analyze the squat jump, the countermovement jump, the drop jump from a height of 0.2 m and the drop jump from a height of 0.4 m. Propulsion peak (PP), flight time (FT), first vertical force peak on landing (F1), maximum vertical force peak on landing (F2), loading rate for F1 (LR1) and loading rate for F2 (LR2) were calculated. For the drop jumps the maximum vertical force peak after dropping (FD), the loading rate for FD (LFD) and the contact time (CT) were also analyzed. The subjects performed three valid executions for each type of jump with a minimum interval of 30 seconds between them. In water, jumps were performed at the chest and hip levels of immersion. Data were processed through routines created in Scilab 4.1.2 software and analyzed through descriptive and inferential statistics (p≤0,05). For all jumps, subjects performed higher propulsions on dry land; in water, the highest PP values were obtained in the chest level. All the values for the variables of landing and drop phases (F1, F2, FQ, LR1, LR2, LFD) were significantly lower in the water compared to the ground. When the different jumps were compared in the same condition (dry land, chest level or hip level) , significant differences were found only for PP and FT on ground; for drop jumps, FD and LFD were significantly higher for the drops from the 0,4 m height. Regarding gender comparisons men obtained higher values of PP and FT in all the types of jump and in all of the conditions; on landing, the differences found for F1, F2, LR1 and LR2 on the ground (where forces and loading rates were higher for the male subjects) were minimized in water; finally, women presented slightly higher values for FD and LFD than men. The results indicate that the aquatic environment could be used as an alternative to reduce the load during jump landings. However the prescription of this kind of exercise, even in water, should be cautious, because the magnitude of loads could be excessive depending on the musculoskeletal condition of the individual. / Este estudo objetivou analisar as características da componente vertical da força de reação do solo em diferentes tipos de salto vertical realizados por indivíduos adultos nos ambientes aquático e terrestre. Participaram da pesquisa 34 sujeitos, 16 do sexo masculino e 18 do sexo feminino, com idade entre 20 e 35 anos. As coletas de dados foram realizadas na piscina e no Laboratório de Pesquisas em Biomecânica Aquática do CEFID/UDESC. Foram utilizadas duas plataformas de força extensométricas conectadas ao sistema de aquisição de dados ADS2000-IP. Foram analisados os saltos com meio agachamento, com contramovimento, em profundidade partindo de 0,2 m e em profundidade partindo de 0,4 m, através das seguintes variáveis: pico de propulsão (PP), tempo de vôo (TV), primeiro pico de força na aterrissagem (F1), força vertical máxima na aterrissagem (F2), taxa F1 na aterrissagem (TF1) e taxa F2 na aterrissagem (TF2). Para os saltos em profundidade foram também analisadas a força vertical máxima na queda de uma altura (FQ), a taxa FQ na queda de uma altura (TFQ) e o tempo de contato (TC). Os sujeitos realizaram três execuções válidas para cada tipo de salto, com intervalo mínimo de 30 segundos entre elas. Na água, os saltos foram realizados nas imersões do quadril e do peito. Os dados foram processados através de rotinas criadas no software Scilab 4.1.2 e analisados com a utilização da estatística descritiva e inferencial (p≤0,05). Para todos os tipos de salto, os sujeitos realizaram maiores propulsões no solo; na água, os maiores valores de PP foram obtidos na imersão do peito. Os valores de todas as variáveis das fases de aterrissagem e de queda da altura (F1, F2, FQ, TF1, TF2 e TFQ) foram significativamente menores da na água do que no solo. Quando comparados os saltos em um mesmo ambiente, foram encontradas diferenças significativas apenas para o PP e o TV no solo; nos saltos em profundidade, FQ e TFQ foram significativamente maiores para o salto partindo de 0,4 m, em todas as condições. Quando comparados os sexos, observou-se que: os homens obtiveram maiores valores de PP e de TV em todos os saltos na maioria das condições; na aterrissagem, as diferenças encontradas para F1, F2, TF1 e TF2 nas execuções no solo (forças e taxas maiores para os homens) foram minimizadas dentro da água; por fim, as mulheres apresentaram valores ligeiramente maiores de FQ e TQ. Os resultados indicam que o ambiente aquático pode e deve ser utilizado como uma alternativa para a redução das cargas durante as aterrissagens de diferentes tipos de salto. Entretanto, a prescrição desse exercício, mesmo na água, deve ser cautelosa, pois a magnitude das cargas pode ser excessiva dependendo da condição osteomuscular do indivíduo.

Made available in DSpace on 2016-12-08T15:59:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Luciana Gassenferth Araujo.pdf: 4019942 bytes, checksum: 743bacb1849a57de4b40fc56c06ae1bf (MD5) Previous issue date: 2014-02-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This research had as main goal build and validate an evaluation instrument of the motor development stage of children vertical jump, based on angular indicators, Analytic Matrix of Myers and Colleagues for vertical jump and in Gallahue s Model. Participated in the study children of both sex, aged between 7 and 11 years, registries in the Basic Education 1. The study is characterized as descriptive and technological development consisted in two steps. First, a Systematic was formulated and validated, which is characterized as a measuring instrument for observational evaluation of children vertical jump, considering the movement of different body segments throughout the execution of the task in specific instants of analysis. The next step was to elaborate and validate a Matrix, which is characterized as a measuring instrument for analysis and classification of the motor development stage of children vertical jump, considering values of angular measurement obtain by the body segments movement throughout the execution of the task. Data acquisition was performed in the school environment where the children were prepared for the execution of the vertical jump and filmed in 210 Hz acquisition frequency for biomechanical evaluation. For data analysis and processing, the videos were edited and archived in individual doc, represented by the children s individual code. In each vertical jump, were selected the instants of analysis determined in the Systematic for the positioning analysis of body segments and intersegment angular measurement of the study interest. The data were characterized by descriptive statistics. The intervals of intersegment angles corresponding to each stage of motor development, in the different phases of vertical jump, were determined by identification of cutoff points of the ROC (Receiver Operating Characteristic) curve analysis. To identify the best cutoff points the Youden (J) index was used. To verify the concurrent validity of the propose Matrix with the Myers and Colleagues Matrix, Spearman-Brown correlation was used. For all analyzes was adopted level of reliability greater than or equal to 95% (p ≤ 0.05). Results indicate that: a) The characteristics of the angular range of the body segments, in the development stage and in the vertical jump phases, corroborate with those preconized by Myers and Colleagues and by Gallahue; b) were observed values under the ROC area above of 0,95, allowing the determination of the angular intervals that represent the motor development stage of children vertical jump for each body segment, in the execution fazes of the jump; c) were observed correlation values above 0,87, testifying the concurrent validity of the proposed Matrix with the Matrix of Myers and Colleagues. It is concluded that, the measurement instrument, consisting by a Systematic and a Matrix, it is valid for the classification of motor development stage of children vertical jump. / Esta pesquisa teve como objetivo construir e validar um instrumento de avaliação do estágio de desenvolvimento motor do salto vertical de crianças, baseado em indicadores angulares, na Matriz analítica para o salto vertical de Myers e colaboradores e no Modelo de Gallahue. Participaram do estudo crianças de ambos os sexos, com idades entre 7 e 11 anos, matriculados no Ensino Fundamental 1. O estudo é caracterizado como descritivo e de desenvolvimento tecnológico, e compreende duas etapas. Primeiramente, foi elaborada e validada uma Sistemática, que se caracteriza como um instrumento de medida para a avaliação observacional do salto vertical de crianças, considerando a movimentação dos diferentes segmentos corporais ao longo da execução da tarefa, em instantes específicos de análise. Em seguida, foi elaborada e validada uma Matriz, que se caracterizada como um instrumento de medida para a análise e classificação do estágio de desenvolvimento motor do salto vertical da criança, considerando valores de medidas angulares obtidos da movimentação dos segmentos corporais ao longo da execução da tarefa. A coleta dos dados foi realizada no próprio ambiente escolar das crianças e consistiu na filmagem da execução do salto vertical, com uma frequência de aquisição de 210 Hz, com as crianças devidamente preparadas para a avaliação biomecânica. Para a análise e processamento dos dados, os vídeos foram editados e arquivados em pastas individuais, com o código que representa cada criança. Em cada salto foram selecionados os instantes de análise determinados na Sistemática para a análise do posicionamento dos segmentos corporais e medição dos ângulos intersegmentares de interesse do estudo. Os dados obtidos foram caracterizados por meio da estatística descritiva. Os intervalos dos ângulos intersegmentares correspondente a cada estágio de desenvolvimento motor, nas diferentes fases do salto vertical, foram determinados por meio da identificação dos pontos de corte da análise da curva ROC (Receiver Operating Characteristic). Para a identificação dos melhores pontos de corte foi utilizado o Índice de Youden (J). Para verificar a validade concorrente da Matriz proposta com a Matriz de Myers e colaboradores, foi utilizada a correlação de Spearman-Brown. Para todas as analises foi adotado nível de confiabilidade maior ou igual a 95% (p≤0,05). Os resultados evidenciaram que: a) as características das amplitudes angulares dos segmentos corporais nos estágios de desenvolvimento e nas fases do salto vertical corroboram com o preconizado por Myers e colaborados e por Gallahue; b) foram observados valores para a área sob a curva ROC acima de 0,95, permitindo a determinação dos intervalos angulares que representam os estágios de desenvolvimento motor do salto vertical para cada segmento corporal, nas fases de execução do salto; c) foram observados valores de correlação acima de 0,87, atestando a validade concorrente da Matriz proposta com a Matriz de Myers e Colaboradores. Conclui-se que, o instrumento de medida, composto de uma Sistemática e uma Matriz, é valido para a classificação do estágio de desenvolvimento motor do salto vertical de crianças.

Orientador: João Alberto de Oliveira / Banca: Tamotsu Hirata / Banca: Luiz Alberto Batista / Resumo: As atividades realizadas em meio aquático sofrem interferência das propriedades físicas peculiares ao mesmo. O salto vertical é uma habilidade esportiva muito utilizada em programas de reabilitação, principalmente em trabalhos de pliometria. O objetivo deste estudo foi pesquisar as forças envolvidas no salto vertical praticado em ambiente aquático e terrestre e as interdependências entre as variáveis cinéticas e cinemáticas dos mesmos. Para tal foi utilizada uma amostra composta por dez sujeitos, todos do sexo feminino, com idade média de 11,6 ± 1,35, praticantes de ginástica rítmica. Os sujeitos realizaram uma série de três saltos com contra movimento, consecutivos, sobre plataforma de força no solo, repetindo o mesmo procedimento dentro d'água. Para realização do experimento foi utilizada a técnica de cinemetria para mensuração de ângulo de flexão de joelhos e altura do salto e uma plataforma de força para mensuração das forças de reação vertical do solo. Os resultados foram analisados através da correlação de Pearson, com nível de significância de 5%. Através dos resultados obtidos observou-se que no salto executado em ambiente aquático a altura atingida, velocidade média e tempo de vôo foram maiores e a força de impacto em membros inferiores reduzida, comparados com os resultados obtidos no solo. As correlações foram evidentes entre altura do salto e velocidade de saída, em ambos ambientes. O presente trabalho deve servir como base para a elaboração de programas de treinamento envolvendo o salto, em meio aquático e terrestre, como em atividades de pliometria. Novas pesquisas devem ser realizadas, utilizando uma população praticante de modalidade esportiva que tenha o salto vertical como ação primordial para o bom desempenho na execução da mesma. / Abstract: The activities carried out in the aquatic environment suffer interference from physical properties peculiar to it. The vertical jump is a sporting skill widely used in rehabilitation programs, especially in studies of plyometric. The aim of this study was to investigate the forces involved in the vertical jump practiced in aquatic and terrestrial environment and the interdependence of the kinetic and kinematic variables of the same. For this purpose we used a sample consisting of ten subjects, all female, with an average age of 11.6 ± 1.35, practicing rhythmic gymnastics. The subjects performed a series of three consecutive counter movement jumps on force platform on the ground, repeating the same procedure in the water. To conduct the experiment was used the technique of kinemetry measuring the angle of the knees push-up and height of the jump and a platform for measuring the strength of the forces of ground vertical reaction. The results were analyzed by the Pearson's correlation, with a significance level of 5%. The results obtained showed that the jump in running time to reach the aquatic environment, average speed and time of flight were higher and the force of impact on lower limbs, compared with the results in the ground. This work should serve as basis for the development of training programs involving the jump in water and ground, as in activities of plyometric. New research should be carried out using a method of population practicing sports that has the vertical jump as a primary action for the good performance in implementing the same. / Mestre

Atualmente, está se tornando cada vez mais usual, na engenharia brasileira e internacional, aproveitamentos hidroelétricos com baixa queda e elevada vazão específica, resultando em um escoamento na entrada do dissipador de energia hidráulica com baixos números de Froude (Fr1). Os aproveitamentos da UHE Santo Antonio, da UHE Jirau e da AHE Belo Monte pertencem a essa classe e se encontram atualmente em fase de construção. Tendo em vista que, até recentemente, eram raros os casos de bacias de dissipação por ressalto hidráulico projetadas com baixo número de Froude, menor que 4,5, para esses casos, a literatura especializada não oferece estudos específicos sobre o comportamento da dissipação de energia nem das características da distribuição longitudinal de pressão. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo explorar a faixa em que o número de Froude, na entrada da bacia de dissipação, é inferior a 5. Além disso, também pretende complementar os gráficos disponíveis para auxiliar o dimensionamento de vertedouros de baixa queda, bem como verificar se as considerações já existentes para os casos em que o número de Froude é maior que 4,5 podem ou não ser adotadas para prever os valores de pressão junto ao fundo de bacias de dissipação. Como resultados finais desta pesquisa são apresentados os gráficos, nos quais foram inseridos os casos analisados para baixa queda e número de Froude anteriormente especificados. O estudo foi experimental, utilizando-se a técnica da modelação física. Foi utilizado o modelo de detalhe do vertedouro da UHE Santo Antonio na escala 1:50, obedecendo o critério de escala proposto por Froude. Os resultados deste trabalho se mostraram satisfatórios, tendo em vista que acrescentaram mais resultados experimentais a gráficos conhecidos e trouxeram novas tendências que possivelmente estão somente presentes em aproveitamentos de baixa queda e elevada vazão específica. / Currently, is becoming increasingly common in the Brazilian and international engineering hydroelectric developments with low head and high specific flow rate, resulting in a flow with low Froude number at the energy dissipator entrance. The hydroelectric power plants (HPP) of Santo Antonio, Jirau and Belo Monte belongs to this case and are currently under construction. Considering that until recently the cases of stilling basins designed for hydraulic jump with low Froude number (less than 4.5) have been rare, the specialized literature offer no specific studies on the energy dissipation behavior or on the characteristics of the longitudinal distribution pressure. This work aims to specifically explore the range in which the Froude number (Fr1) at the dissipation basin entrance is less than 5. Furthermore, it also intends to supplement the available graphs to assist the design of low-drop spillways and verify that the considerations made for Froude numbers greater than 4.5 can be adopted to predict pressure values on the bottom of the dissipation basin (stilling basin). The final results of this research are presented in graphs, in which were inserted the analyzed cases of low-head and low Froude number as specified above. The experimental study was made using the physical modeling technique. A 1:50 scale model of the spillway of HPP Santo Antonio was used according to the criterion proposed by Froude. The results were satisfactory, considering that they added more experimental results to the known graphs and brought new trends that are likely to be present at low head hydroelectric power plants and high specific flow.

This study is concerned with the usage of new methods for the training of long jump. The goal of this study is to suggest the methodics of training the long jump, which would be gradually included in the lessons for the attenders of the first year of the Study teaching for elementary school. This study is based on an assumption that by the usage of this programme, that I suggested, we will be seeing a significant improvement in the performance of the children of older pupilage. Most improvement will be seen in the jump using the hang technique, for which is this programme designed.

Introdução: A demanda funcional decorrente do treinamento desportivo determina adaptações estruturais e funcionais no sistema musculoesquelético. A Ginástica Rítmica (GR) e a Ginástica Artística (GA) são modalidades que apresentam diferentes exigências mecânicas. A GR é caracterizada por movimentos corporais aliados à manipulação de aparelhos portáteis, que exige grande capacidade de contração dos membros inferiores de maneira rápida, contínua e em extrema amplitude articular. Por outro lado, a GA enfatiza movimentos de curta duração, com elevações do centro de gravidade, rotações do corpo no ar e aterrissagens precisas no solo, que exigem grande produção de força e potência dos membros inferiores. Assim, ambas as modalidades necessitam gerar força nos membros inferiores, porém em diferentes intensidades. Essas distintas demandas mecânicas de cada modalidade determinam diferentes adaptações morfológicas e funcionais que podem influenciar no desempenho desportivo. Além disso, essa demanda mecânica tem impacto direto sobre o joelho, uma das mais importantes e requisitadas articulações no desempenho esportivo da ginástica. Entretanto, pouco se sabe sobre as adaptações estruturais e funcionais decorrentes do treinamento nessas diferentes modalidades da ginástica, assim como sobre a musculatura que atua na articulação do joelho e sua influência no desempenho. O primeiro objetivo desta dissertação foi avaliar e comparar a arquitetura muscular e as propriedades morfológicas do tendão patelar entre atletas de GR e GA, bem como verificar a influência dessas variáveis sobre a impulsão vertical. O segundo objetivo foi avaliar e comparar as propriedades neuromecânicas dos extensores do joelho entre atletas de GR e GA. Capítulo I: O objetivo deste estudo foi avaliar e comparar as variáveis da arquitetura muscular: 1) comprimento de fascículo (CF); 2) ângulo de penação (AP); 3) espessura muscular (EM) do vasto lateral (VL) e as propriedades morfológicas do tendão patelar (TP): a) comprimento de tendão (CT); b) área de secção transversa do tendão (AST-TP) entre atletas de GR e GA, bem como verificar a influência dessas variáveis sobre o desempenho no salto vertical. Participaram do estudo oito atletas de GR e 10 atletas de GA, todas competidoras em nível nacional. A avaliação da impulsão vertical foi realizada por meio do teste counter-movement jump (CMJ) em uma plataforma de força. A imagem da arquitetura muscular do VL do membro dominante foi obtida por meio de um aparelho de ultrassonografia, assim como o CT e AST-TP. O comprimento de fascículo foi normalizado pelo comprimento da coxa. Para a impulsão vertical, atletas de GA apresentaram maiores alturas de salto comparadas às atletas de GR (p<0,01). Em relação à arquitetura muscular, atletas de GR apresentaram maior CF (absoluto e normalizado) e EM do VL (p<0,01), enquanto as atletas de GA apresentaram maior AP (p<0,01). O CT foi maior no grupo GR (p<0,01), enquanto a AST-TP foi maior no grupo GA (p<0,01). Por meio de regressões lineares foi possível observar que o CF demonstrou uma correlação negativa e uma influência de 34% sobre a altura do CMJ, enquanto a AST-TP demonstrou uma correlação positiva e uma influência de 53% sobre a altura do salto. AP, EM e CT não apresentaram influência significativa. Atletas de GR e de GA apresentam adaptações distintas na arquitetura do VL e na morfologia do TP, sendo que menores CF e maior AST-TP parece influenciar positivamente no desempenho do salto. Capítulo II: O objetivo do presente estudo foi avaliar e comparar os seguintes parâmetros neuromecânicos: torque isométrico máximo, taxa de produção de força (TPF), integral do sinal eletromiográfico (iEMG), torque isocinético máximo, trabalho (W) e potência (P) entre atletas de GR e GA. Participaram do estudo oito atletas de GR e 10 atletas de GA, todas competidoras em nível nacional. A avaliação dos torques foi realizada em um dinamômetro isocinético. Primeiramente, foi realizado um protocolo composto por três contrações isométricas máximas (CVMi) de extensão no ângulo de 70 de flexão do joelho, em que foram coletados os dados de pico de torque isométrico, TPF nos tempos de 15, 30, 50, 100, 150, 200, 250, 300ms e iEMG dos músculos bíceps femoral (BF), vasto lateral (VL), reto femoral (RF) e vasto medial (VM) nos tempos de 25 a 300 ms, em intervalos de 25ms. Após um intervalo de cinco minutos, foi realizado o segundo protocolo composto por cinco contrações concêntricas de extensão do joelho, nas velocidades de 60/s, 120/s e 180/s, em que foram obtidos os dados de pico de torque isocinético, W e P. Os valores de torque, W e P foram normalizados pela massa corporal total e a iEMG normalizada pelo valor da integral no pico de torque para cada músculo (niEMG). Em relação ao protocolo isométrico, ginastas artísticas apresentaram maior pico de torque (p<0,01) e TPF em todos os tempos avaliados (p<0,05). Para a niEMG, atletas de GA apresentaram maiores valores do BF a partir de 200ms, do VL a partir de 50ms e do RF em todos os tempos avaliados (p<0,05). A niEMG VM não apresentou diferenças entre os grupos (p>0,05). Já em relação ao protocolo isocinético, atletas de GA apresentaram maiores valores de pico de torque (p<0,01), W e P (p<0,05) em todas as velocidades testadas. Ginastas rítmicas e artísticas apresentam distintas características neuromusculares dos extensores do joelho que estão relacionadas às demandas mecânicas específicas de cada esporte. / Introduction: Functional demands from sports training determine functional and structural adaptations to the musculoskeletal system that affect performance. Training of rhythmic gymnastics (RG) and artistic gymnastic (AG) impose different mechanical demand to athletes. RG involves manipulation of apparatus and movements with large ranges of motion continuously performed by rapid movements of the lower limbs. On the other hand, AG involves explosive movements with larger focus on moving the body centre of mass during rotations, jumps and landing, leading to extreme force and power production by lower limb muscles. Therefore, both disciplines elicit force production in different patterns either, slow and continuous (for RG), or in short duration (for AG). These differences result in unlike mechanical demands applied to the skeletal muscles and potentially lead to particular morphological adaptation that could affect sports performance. Likewise, mechanical demand from gymnastics directly affects knee joint related structures, which is one of the key joints for performance in gymnastics. However, little is known on the adaptation of knee muscles from gymnastics training and potential effects in performance. The aim of this dissertation was to assess and compare muscle architecture and morphological properties of patellar tendon in RG and AG athletes along with influence from these variables in vertical jump. A second aim was to assess and compare neuromechanical properties of knee joint extensors in RG and AG athletes. Chapter I: The aims of this chapter were to 1) assess and compare vastus lateralis muscle architecture (i.e. fascicle length, pennation angle, and muscle thickness) and morphological properties of the patellar tendon (i.e. tendon length, tendon cross-section area) between RG and AG athletes, and 2) to assess the effects of muscle architecture and tendon morphology in vertical jump. Eight RG and ten AG athletes with national raking level have taken part of this study. Counter movement jump was assessed using a force plate. Ultrasound images were taken from the vastus lateralis from the dominant limb, as well as tendon length and tendon cross-section area. The fascicle length was expressed as relative values to the thigh length. Greater vertical jump height was observed for AG than RG (p<0,01).For muscle architecture, RG athletes presented longer fascicle length (absolute and relative) and muscle thickness for vastus lateralis (p<0,01), while AG athletes showed greater pennation angle (p<0,01). Tendon length was longer for RG athletes (p<0,01) whilst tendon cross-section area was larger for AG athletes (p<0,01). Linear regressions indicated an inverse relationship between fascicle length and jump height (R2 = 34%) and tendon cross-section area was directly related to jump height (R2 = 53%). Differently, pennation angle, muscle thickness and tendon length did not show any association to vertical jump height. RG and AG showed different adaptation from training for vastus lateralis and patellar tendon. Shorter fascicle lengths and larger patellar tendon cross-section areas may dictate jump height performance. Chapter II: The aim of this study was to assess maximal isometric knee extensor torque, rate of force development, integral of electromyography signals (iEMG), maximal isokinetic knee extensor torque, total work (W) and power output (P) in RG and AG athletes. Eight RG and ten AG athletes with national raking level have taken part of this study. Knee joint torque was assessed using an isokinetic dynamometer. Three maximal voluntary isometric contractions of knee extensors were performed at 70° of knee flexion in order to compute peak torque, rate of force development (at 15, 30, 50, 100, 150, 200, 250 and 300 ms from early force development) and iEMG from biceps femoris, vastus lateralis, rectus femoris and vastus medialis at 25 and 300 ms. After five minutes of rest, five maximal knee extension concentric contractions were performed in isokinetic mode at 60°/s, 120°/s and 180 °/s for peak torque, mechanical work and power output records. Torque, W and P were normalized to body mass and iEMG were normalized to peak torque integral (niEMG). For the isometric testing, AG presented greater peak torque (p<0,01) and increased rate for force development (p<0,05) then RG athletes. For niEMG, AG athletes showed increased activation for biceps femoris after 200 ms (p<0,05), for vastus lateralis after 50 ms (p<0,05) and for rectus femoris (p<0,05) during all duration of tests then RG athletes. No differences were observed for vastus medialis between AG and RG athletes (p>0,05). For isokinetic testing, AG athletes showed larger peak torque (p<0,01), increased W (p<0,05) and greater P (p<0,05) then RG athletes. RG and AG athletes showed different neuromechanical characteristics for their knee extensors that are potentially associated to mechanical demands observed in their training programs.

Nesta dissertação estão apresentados os principais conceitos teóricos envolvidos na ação dos jatos formados em dissipadores tipo salto esqui sobre fossa de erosão pré-escavada, desde o trajeto do jato em sua fase aérea e em sua fase submersa, dando especial ênfase às pressões hidrodinâmicas e sua caraterização junto ao fundo da bacia. Para estudar experimentalmente a ação dos jatos nas bacias de dissipação, utilizou-se de um modelo físico de escala 1:100 construído no Laboratório de Obras Hidráulicas do IPH/UFRGS com ensaios de diferentes vazões e diferentes profundidades de fossas pré-escavadas. Os dados foram extraídos dos ensaios no modelo físico através de vasta instrumentação, utilizando-se comportas, pontas linimétricas, piezômetros, sensores de pressão, imagens e outros equipamentos. Foi realizada uma análise criteriosa dos dados gerados no modelo físico a partir das imagens do jato na sua trajetória aérea e no escoamento do jato em sua fase submersa, comparando os dados do modelo aos resultados obtidos por métodos tradicionais de cálculo. Também foram analisados os dados de pressão gerados durante os ensaios, sendo apresentados os resultados relativos às pressões médias e às pressões dinâmicas. As pressões dinâmicas observadas no modelo físico foram comparadas com as calculadas por meio de metodologia teórica abordada na bibliografia com a finalidade de avaliar a qualidade dessa metodologia para aplicação em projetos de engenharia, onde se observou grandes diferenças de magnitude da pressão quando em colchões rasos, e diferenças de distribuição de pressão ao longo do fundo da bacia de dissipação, principalmente quando em colchões profundos. No sentido de ajustar a metodologia aplicada, foi proposta a variação de parâmetros que regulam a forma do bulbo de pressões e a aplicação de um coeficiente de amortecimento de pressões, sendo que assim foi possível melhorar significativamente a distribuição e a magnitude das pressões calculadas devido à ação dos jatos no fundo da bacia de dissipação. Os resultados se mostram satisfatórios até determinada distância após o pico de pressão provocado pelo jato, sendo que após este ponto os efeitos de ressalto hidráulico prevalecem e devem ser pesquisados em estudos futuros. / In this dissertation are presented the main theorical concepts involved in the action of the jets formed in ski jump spillways on stilling basins type pre-excavated scour hole, from the path of the jet in its air stage and in his submerged phase, with particular emphasis on hydrodynamic pressures and its characterization by the bottom of the basin. To experimentally study the action of the jets in stilling basins, was used a physical model in scale 1:100 built in Hydraulic Works Laboratory of IPH/UFRGS with experiments of different flow rates and different depths of pre-excavated scour hole. The data were extracted from experiments on the physical model through extensive instrumentation, using gates, piezometers, pressure sensors, images and other equipment. A careful analysis of the data generated in the physical model from the jet images in your path through the air was performed and the flow of the jet in its submerged phase, comparing the model data to the results obtained by traditional methods of calculation. The pressure data generated during the tests and presented the results for the mean pressures and dynamic pressures were also analyzed. Dynamic pressures observed in the physical model were compared with those calculated by means of theoretical methods for the purpose of evaluating the quality of this methodology for use in engineering projects, where we observed large differences in magnitude of pressure when in shallow water beds, and diferences in pressure distribution over the stilling basin bottom, especially when in deep water beds. In order to adjust the applied methodology, it was proposed to change parameters governing the shape of the pressure bulb and the application of a pressure damping coefficient, and thus was possible to significantly improved the distribution and magnitude of the calculated pressures due to action of the jets in the stilling basin bottom. The results have been satisfactory up to a certain distance after the peak pressure caused by the jet, and after this point the hydraulic jump effects prevail and should be investigated in future studies.

O dimensionamento seguro e econômico de dissipadores de energia por ressalto hidráulico formado a jusante de vertedouros passa pela compreensão de como se processa a dinâmica do escoamento. Para que isso seja possível é necessário que sejam identificadas as características macroturbulentas do escoamento, tanto no que diz respeito aos valores médios quanto às parcelas flutuantes e extremas dos esforços de pressões atuantes junto ao fundo. Este trabalho, então, propõe a análise dos esforços hidrodinâmicos atuantes na estrutura hidráulica a partir de uma nova abordagem que preconiza que os esforços atuantes junto ao fundo devem ser avaliados como um somatório dos efeitos hidrodinâmicos ocasionados pelas distintas condições do escoamento. Dessa forma, foram avaliados individualmente os efeitos: (i) da curva de concordância vertical entre o perfil vertente e a bacia de dissipação e a sua influência sobre esta, (ii) do escoamento em regime rápido sobre um plano horizontal, (iii) da macroturbulência presente no ressalto hidráulico livre (tipo A) e (iv) do afogamento do ressalto hidráulico. Essa avaliação individualizada proporciona, em última instância, a identificação global dos esforços atuantes junto à estrutura hidráulica, conferindo sensibilidade a esta análise global a partir da identificação da influência de cada um dos efeitos atuantes e das respectivas consequências sobre a bacia de dissipação. O trabalho apresenta, assim, um método analítico de previsão de pressões médias, flutuantes e extremas atuantes ao longo de uma bacia de dissipação por ressalto hidráulico, quer este seja formado integralmente na bacia de dissipação, quer este seja formado parcialmente sobre o perfil vertente, condição predominante na operação de sistemas estruturais de dissipação de energia hidráulica. / To safely and economically design hydraulic jump energy dissipators downstream spillways the comprehension of the flow dynamics is needed. To achieve this it is needed to identify the macroturbulent characteristics of the flow, both the mean pressure values as well as the fluctuating and extreme pressures acting on the floor of the stilling basin. The present work proposes to analyze the hydrodynamic forces acting on the structures by means of a new approach which states that the pressures acting on the basin floor can be evaluates as the sum of hydrodynamic effects caused by the distinct flow conditions. The following effects were individually evaluated (i) transition from the spillway slope to the flat basin slope. (ii) supercrítical flow over a flat slope, (iii) macroturbulence present in a classic hydraulic jump (type A jump) and (iv) jump submergence. This individualized evaluation aims to identify the global forces acting on the spillway structure conferring sensitivity to the global analysis from the identification of each of the acting effects and its consequences. The present work relates an analytical method for predicting of mean, fluctuating and extreme pressures acting on a hydraulic jump stilling basin, be it formed integrally on the structure or partially over the spillway, usual condition in the basin operation.

Neste trabalho estudamos as equações de Riccati para a filtragem de sistemas lineares com saltos Markovianos a tempo discreto. Obtemos uma condição geral para estabilidade do filtro ótimo obtido pela equação algébrica de filtragem, e que também é válida para que não haja multiplicidade de soluções. Revisitamos também a questão da existência, chegando a uma condição em termos da sequência de ganhos de um observador de Luenberger. Estes resultados usaram cadeias de Markov em escala reversa de tempo, inspirando a explorar a dualidade entre filtragem e controle em sistemas com reversão na cadeia, chegando a uma relação simples de dualidade. / In this work, we studied Riccati equations for filtering Markovian jump linear systems in discrete time. We found a general condition for the stability of the optimal filter obtained via the coupled algebraic Riccati equation, and it is also valid for uniqueness of solutions. We revisit the topic of existence of solutions of the Riccati and obtain a condition in terms of the sequence of gains of a Luenberger observer. These results used Markov chains in reverse time scale, inspiring us to explore the duality between filtering and control in systems with chain reversion, arriving at a simple relation of duality.