Orientador:Ricardo Machado Leite de Barros / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Educação Fisica / Made available in DSpace on 2018-08-12T21:11:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silvatti_AmandaPiaia_M.pdf: 3070230 bytes, checksum: 097699a29abf7cf0542e89924ba0c6d9 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Este trabalho consiste na análise de dois problemas relacionados à análise cinemática de volumes parciais de nadadores. O primeiro problema foi analisar os possíveis efeitos do treinamento e a influência dos anos de treinamento em natação nos volumes parciais do tronco em volume corrente e durante a manobra de capacidade vital usando análise cinemática. Foram selecionados dois grupos experimentais: Grupo de Nadadores e Grupo Controle. A partir das coordenadas 3D de 30 marcadores esféricos e retro-reflexivos fixados na superfície do tronco obteve-se as curvas dos volumes dos 4 compartimentos (tórax superior, tórax inferior, abdômen superior e abdômen inferior.) e foram calculados em função do tempo. A partir das curvas de volumes dos compartimentos foram calculados e comparados (ANOVA, p<0,05): o coeficiente de variação, o coeficiente de correlação entre os compartimentos do tronco para ambos os grupos. A regressão linear entre o coeficiente de variação dos volumes dos nadadores e os anos de treinamento em natação e a regressão linear entre o coeficiente de correlação e os anos de treinamento em natação (p<0,05) também foram calculados. Os resultados deste estudo mostraram que os nadadores sofrem efeitos do treinamento em natação obtendo maiores variações relativas dos compartimentos do abdômen, uma maior sincronia entre os compartimentos do tronco durante a manobra de capacidade vital e que anos de treinamento em natação afetam a variação relativa dos volumes parciais e a coordenação tóraco-abdominais durante respirações tranqüilas e quando maiores esforços respiratórios são exigidos, refletindo um aumento na utilização do diafragma. O segundo problema foi desenvolver um sistema para análise cinemática tridimensional submersa de volumes parciais do tronco (DvideoSub). O sistema consiste em 5 câmeras Basler (fc602A) protegidas por caixasestanques especialmente projetadas para as câmeras conectadas em um único desktop PC para aquisições online. Interfaces de softwares foram desenvolvidas para aquisição de dados, controle das câmeras, medição dos dados e reconstrução tridimensional baseados no sistema Dvideo. Para a avaliação do sistema foram realizados testes para analisar o efeito da lente de policarbonato, o efeito da correção óptica fora da água com a calibração do sistema fixo e móvel de calibração, o efeito da correção óptica dentro da água, o efeito da água, os erros de reconstrução de pontos conhecidos e a acurácia da distância de um corpo rígido em movimento. A partir do cálculo da distância do corpo rígido em função do tempo foram calculados: a média, o erro total, o RMS, o RMS%, o erro absoluto médio e a acurácia. Foi analisada também a aplicação do sistema proposto para a análise dos volumes parciais do tronco submerso a partir do cálculo do coeficiente de correlação entre os compartimentos do tronco na manobra de capacidade vital realizada fora e dentro da água. Os resultados mostraram que a lente de policarbonato influência no erro total da distância, a correção óptica proposta melhora o erro total da distância com a calibração do sistema fixo e com a utilização do sistema móvel para calibração os resultados não apresentaram melhora, sugerindo que este deve ser reformulado. O erro absoluto médio foi de 1,0mm fora da água e 2,8mm dentro da água, valores estes que estão dentro dos valores apresentados pela literatura (a partir 0,5mm até 11,6mm). Os valores de RMS obtidos fora da água (2,4mm ±0,01) e dentro da água (2.0mm ±0.01) foram similares e estes foram menores que os valores encontrados em Gourgoulis, et al., (2008) (4,6±0,5 fora da água, 5,9 ±1,5 dentro da água). Os coeficientes de correlação entre os compartimentos do tronco foram altos em ambas as situações. Os resultados mostraram a viabilidade do sistema para a análise cinemática tridimensional submersa e para a análise de volumes parciais com o tronco submerso. De maneira geral, as variáveis analisadas mostraram que a prática em natação pode causar um padrão respiratório diferenciado e a quantidade de anos de treinamento pode acentuar ainda mais este padrão respiratório. O sistema proposto apresentou resultados satisfatórios podendo ser usado para a análise cinemática tridimensional submersa com diferentes objetivos. / Abstract: This work consists on the analysis of two problems related to the kinematic analysis of the swimmer's separate volumes. The first problem was to analyze the effect of the swim training and the influence of the years of swim training on the separate volumes of the trunk, during tidal volume and vital capacity, maneuver using a kinematic analysis. Two groups were used: Control Group and the Swimmer Group. From the 3D coordinates of 30 land markers fixed on the trunk, the volumes of 4 separate compartments of the trunk (superior thorax, inferior thorax, superior abdomen and inferior abdomen) were calculated in function of time. From the curves of the separate volumes, the coefficient of variation and the correlation coefficient between the compartments were calculated for both groups and compared between groups (ANOVA, p<0.05). The linear regression between the coefficient of variation of the separate volumes and the years of swim training and the linear regression between the correlation coefficient and the years of swim training (p<0.05) were calculated. The results indicated that the swim training affects the separate volumes of swimmers causing higher relative variations of the abdomen compartments and a greater coordination between the compartments of the trunk during the vital capacity maneuver. These results suggest that the years of swim training affect the separate thoracoabdominal volumes during tidal volume and when higher respiratory efforts are required, reflecting the increased utilization of the diaphragm. The second problem was to develop a 3D underwater kinematic analysis system of separate volumes of the trunk (DvideoSub). The system consisted of up to five Basler cameras (fc602A) enclosed in housings specially designed and connected to a single desktop PC for online data acquisition. Software interfaces were developed for acquisition, camera controls, measurements and 3D reconstruction starting from a previously proposed system, named Dvideo. The system was evaluated according to the following analyzing tests: the effect of the polycarbonates lens (housing); the effect of the optic correction out of the water with the calibration of the fixed and mobile system of calibration; the effect of the optic correction underwater; the effect of the water; the errors of reconstruction of known points and a rigid body in movement accuracy. From the distance of rigid body in function of time we have calculated the mean, the total error, the RMS, RMS%, the absolute mean error and the accuracy. The application of the system for the analysis of the separate volumes of the submerged trunk was analyzed from the calculation of the correlation coefficient between the compartments of the trunk in vital capacity maneuver out and underwater. The results showed that the polycarbonates lens influence in the distance total error, the optic correction proposed improves the distance total error with the calibration of the fixed system and with the use of the mobile system for calibration the results have not presented improvement, suggesting that this must be reformulated. The RMS error values obtained out of the water (2.4mm ±0.01) and underwater (2.0mm ±0.01) were similar and they were lower than the values found in (Gourgoulis, , 2008) (4.6±0.5 out of water, 5.9 ±1.5 underwater). The absolute mean error was 1.0mm out of the water and 2.8mm underwater, which are in accordance to the values found in literature (from 0.5mm to 11.6mm). The results showed the reliability of the system for the underwater three-dimensional kinematic analysis. Concluding, the analyzed variables showed that the swim practice may lead to a respiratory pattern and the quantity of years of swim training may have an influence in stabilizing this pattern. The proposed system presented satisfactory results and can be used to underwater 3D kinematic analysis with different objectives. / Mestrado / Biodinamica do Movimento Humano / Mestre em Educação Física

O exercício físico intenso altera o sistema antioxidante, aumentando a geração de radicais livres e/ou diminuindo a concentração de antioxidantes. Assim o objetivo deste estudo foi verificar os efeitos da oferta de vitamina C através de um suplemento alimentar e dieta rica em ácido ascórbico no estresse oxidativo induzido pelo exercício. A amostra foi composta por 13 nadadores de elite (6 homens e 7 mulheres), com idades entre 18 e 26 anos, IMC médio 21,8kg/m², que treinavam em média 19,4h semanais. Os atletas foram submetidos à carga de exercício aguda em 3 fases, controle (C), dieta rica em vitamina C (D) e suplemento de vitamina C (S), nas quais amostras de sangue foram colhidas antes, imediatamente após e 24 horas depois do exercício, para determinação bioquímica e do estresse oxidativo. O uso de suplementos alimentares foi feito pela maioria dos nadadores (92,3%), e os suplementos mais usados eram Maltodextrina, associação de proteína e carboidrato, enquanto o relato do consumo de antioxidantes não foi muito freqüente (25%). Em relação ao consumo de antioxidantes, os nadadores apresentavam consumo alimentar variável de vitamina C, sendo que muitos deles apenas adequaram o consumo devido à adição feita pelo estudo. O consumo de vitamina E foi inadequado para todos os atletas, já o consumo de selênio, retinol e zinco tiveram uma grande oscilação. Durante as fases o único antioxidante que apresentou flutuações foi o ácido ascórbico, que foi menor na fase C em relação às outras fases. Para a maioria dos indivíduos o consumo de carboidrato e fibras se mostrou insuficiente, e o de lipídeos e calorias adequados, enquanto o consumo de proteínas variou bastante. O uso de dieta rica em vitamina C favoreceu uma menor peroxidação lipídica em nadadores de alto rendimento, já que apresentou menores valores de FOX, e diminuição da peroxidação lipídica após exercício, pela diminuição dos valores de TBARS, enquanto tiveram aumento dos níveis de vitamina C no plasma logo após o exercício. Enquanto o uso de suplemento de vitamina C, que também conteve a peroxidação lipídica após exercício, aumentou o poder antioxidante nos mesmos nadadores, devido maiores níveis do antioxidante GSH. Os quais sem uso de nenhuma adição de vitamina C tiveram um maior dano hepático e tecidual, pois apresentaram maiores níveis de TGO, menores níveis de antioxidantes, devido aos baixos níveis de vitamina C e GSH, e um aumento do ácido úrico, um antioxidante que aumenta em situações onde há grande quantidade de radicais livres presentes. Ainda pode-se verificar que, antes do exercício, quanto mais ácido ascórbico na dieta mais vitamina C, menos TGO e menos ácido úrico no sangue; e ainda logo após o exercício e 24 horas depois quanto mais ácido ascórbico menos TGO e menos ácido úrico séricos. Sendo assim as mudanças observadas com a adição de vitamina C à dieta de nadadores de alto rendimento sugere um importante papel do ácido ascórbico plasmático e da suplementação alimentar na defesa contra o estresse oxidativo induzido pelo exercício / The strenuous exercise alters the antioxidant system by increasing the generation of free radicals and / or decreasing the concentration of antioxidants. Then the aim of this study was to investigate the effects of supply of vitamin C through a dietary supplement and diet rich in ascorbic acid in the exercise-induced oxidative stress. The sample was compound of 13 elite swimmers (6 men and 7 women) aged between 18 and 26 years, average BMI 21.8 kg / m², who trained on average 19.4 hours per week. The athletes were submitted to acute exercise load in three phases: control (C), diet rich in vitamin C (D) and supplement vitamin C (S), in which blood samples were collected before, immediately after and 24 hours after exercise to biochemical determination and oxidative stress. The use of dietary supplements is done by most of the swimmers (92.3%), and supplements most used were maltodextrin, association of protein and carbohydrate, while the report of consumption of antioxidants was not very frequent (25%). Regarding the consumption of antioxidants, the swimmers had dietary vitamin C variable, and many of them just adjusted consumption due to addition made by the study. The consumption of vitamin E was inadequate for all athletes, while the consumption of selenium, retinol and zinc had a great oscillation. During the phases the only antioxidant that showed fluctuations was ascorbic acid, which was lower in phases C when compared to other phases. For most individuals the consumption of carbohydrates and fibers were insufficient, and lipid and calories adequate, while protein intake varied widely. The use of diet rich in vitamin C favored a lower lipid peroxidation in swimmers high performance, then showed lower values of FOX, and decreased lipid peroxidation after exercise by the decrease in TBARS values, while they had increased levels of vitamin C plasma immediately after exercise. While the use of supplement vitamin C, which also contained the lipid peroxidation after exercise, increased the antioxidant power of the same swimmers, due higher levels of the antioxidant GSH. This without use addition of vitamin C had a greater damage liver and tissue, because they showed higher levels of TGO, lower levels of antioxidants, due lower levels of vitamin C and GSH, and increased uric acid, an antioxidant that increases in situations where there are lots amount the free radicals presents. Further can be seen that, before exercise, the more ascorbic acid in vitamin C diet, less TGO and less uric acid in blood, and even after exercise and 24 hours after the more ascorbic acid less serum TGO and uric acid. Thus the observed change with the addition of vitamin C to the diet of high-performance swimmers suggests an important role of ascorbic acid and dietary supplementation in protecting against exercise-induced oxidative stress.

Orientador: Vani Moreira Kenski / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Educação / Made available in DSpace on 2018-07-20T08:31:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camargo_VeraReginaToledo_M.pdf: 9452092 bytes, checksum: 245e9977c928e88e4d74a3ba788fc10e (MD5) Previous issue date: 1995 / Mestrado

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 geral do presente estudo foi analisar o comportamento dos valores do pico de consumo de oxigênio (VO2pico) e de lactato, em grupos de crianças e jovens não praticantes de natação e atletas de natação no período etário de sete a 17 anos de idade; e ainda, a) investigar as possíveis diferenças entre os valores de VO2pico dos grupos durante o período etário citado em relação ao gênero e ao treinamento sistemático, b) analisar a influência da massa corporal total na variação do VO2pico em função da idade, gênero e treinamento para o período etário citado, c) analisar a influência da massa corporal total na variação do VO2pico tendo como fator interveniente à gordura corporal, d) analisar as concentrações de lactato no sangue após esforço gradualmente crescente até a exaustão para o período etário citado. O delineamento utilizado foi transversal e contou com uma amostra de 145 crianças e jovens de sete a 17 anos de idade, com no mínimo três sujeitos de cada idade e gênero que foram subdivididos em dois grupos – controle (escolares) e experimental (nadadores).Cada grupo foi subdividido em três grupos etários (sete a 10, 11 a 14 e 15 a 17 anos) perfazendo 12 subgrupos (seis no feminino e seis no masculino). Após aprovação de Comissão de Ética Institucional e assinatura do termo de consentimento informado os voluntários realizaram uma anamnese para avaliar o histórico de saúde. Em laboratório, foram realizadas medidas antropométricas, eletrocardiograma de repouso e teste funcional em esteira para a avaliação da aptidão cardiorespiratória – VO2pico. Os resultados foram apresentados de forma descritia e inferencial como análise descritiva, diagramas box-plot, ANOVA e ANCOVA. O programa estatístico usado foi o SPSS versão 11.0. O nível de significância adotado foi 0,05. Os valores médios de VO2picoabs, VO2picorelcor e VO2picorelcor ajustado entre crianças e jovens de diferentes faixas etárias de escolares e nadadores em ambos os gêneros não são equivalentes, com exceção das meninas da faixa etária de sete a 10 anos. O delta de lactato (repouso e pós exercício) é dependente do gênero, faixa etária e grupo de treinamento. Os valores de VO2pico em escolares e nadadores sofrem influência da idade e do gênero. Os valores de VO2pico das crianças e jovens de sete a 17 anos de idade escolares e nadadores para diferentes faixas etárias sofrem influência da massa corporal total, em especial da somatória de dobras cutâneas periféricas, tendo como fator interveniente a gordura corporal. As variáveis de delta de lactato e somatória de dobras cutâneas consideradas como covariáveis levaram ao estabelecimento do modelo para VO2picorelcor (ml.kg-1.min-1) e VO2picorelcor ajustado (ml.kg-0,67.min-1) com R2 elevados, mas maiores no último caso. / The general aim of this study was to analyze the behavior of the peak oxygen uptake (VO2peak) values and lactate, in children and youths groups no swimming practitioner and swimming athletes from seven to 17 years age group; and even, a) to investigate the possible differences among VO2peak values of groups during this age group related to gender and systematic training, b) to analyze the influence of total body mass in VO2peak variation related to the age, gender and training for this age group, c) to analyze the influence of total body mass in VO2peak variation having as interventional factor the body fat, d) to analyze the blood lactate concentrations after growing gradually effort until exhaustion for this age group. The cross-sectional experimental design had a sample with 145 children and youths from seven to 17 years old, with three subjects at least of each age and gender subdivided in two groups – control (pupils) and experimental (swimmers). Every group was subdivided in three age groups (7-10, 11-14 and 15-17 years) making 12 sub-groups (6 female and 6 male). After approved Institutional Ethical Boarding and Informed Consent signed, the volunteers were submitted the anamnesis for participation health screening. In the lab, were performed anthropometrical measurements, rest electrocardiogram and functional test on a treadmill to asses the cardiorespiratory fitness – VO2peak. The results were presented on a descriptive and inferential way like descriptive analyses, diagrams box-plot, ANOVA e ANCOVA. The statistic program used was the SPSS version 11.0. The significance level adopted was 0,05. The VO2peakabs, VO2peakrelcor e VO2peakrelcor adjusted means values between children and youths of different age groups pupils and swimmers in both genders are not equivalent, with exception on the girls from seven to 10 years old age group. The lactate delta (rest and after exercise) is dependent of the gender, age group and training group. The VO2peak means values in pupils and swimmers suffer influence of the age and the gender. The VO2peak values of the children and youths from seven to 17 years old pupils and swimmers for different age groups suffer influence of the total body mass, in special of the peripheral skinfolds sum, having as interventional factor the body fat. The variables lactate delta and skinfolds sum here considered like covariate leaded to the establishment of the model for VO2peakrelcor (ml.kg-1.min-1) and VO2peakrelcor adjusted (ml.kg-0,67.min-1) with higher R2, but greater in the last case.

O objetivo geral do presente estudo foi analisar o comportamento dos valores do pico de consumo de oxigênio (VO2pico) e de lactato, em grupos de crianças e jovens não praticantes de natação e atletas de natação no período etário de sete a 17 anos de idade; e ainda, a) investigar as possíveis diferenças entre os valores de VO2pico dos grupos durante o período etário citado em relação ao gênero e ao treinamento sistemático, b) analisar a influência da massa corporal total na variação do VO2pico em função da idade, gênero e treinamento para o período etário citado, c) analisar a influência da massa corporal total na variação do VO2pico tendo como fator interveniente à gordura corporal, d) analisar as concentrações de lactato no sangue após esforço gradualmente crescente até a exaustão para o período etário citado. O delineamento utilizado foi transversal e contou com uma amostra de 145 crianças e jovens de sete a 17 anos de idade, com no mínimo três sujeitos de cada idade e gênero que foram subdivididos em dois grupos – controle (escolares) e experimental (nadadores).Cada grupo foi subdividido em três grupos etários (sete a 10, 11 a 14 e 15 a 17 anos) perfazendo 12 subgrupos (seis no feminino e seis no masculino). Após aprovação de Comissão de Ética Institucional e assinatura do termo de consentimento informado os voluntários realizaram uma anamnese para avaliar o histórico de saúde. Em laboratório, foram realizadas medidas antropométricas, eletrocardiograma de repouso e teste funcional em esteira para a avaliação da aptidão cardiorespiratória – VO2pico. Os resultados foram apresentados de forma descritia e inferencial como análise descritiva, diagramas box-plot, ANOVA e ANCOVA. O programa estatístico usado foi o SPSS versão 11.0. O nível de significância adotado foi 0,05. Os valores médios de VO2picoabs, VO2picorelcor e VO2picorelcor ajustado entre crianças e jovens de diferentes faixas etárias de escolares e nadadores em ambos os gêneros não são equivalentes, com exceção das meninas da faixa etária de sete a 10 anos. O delta de lactato (repouso e pós exercício) é dependente do gênero, faixa etária e grupo de treinamento. Os valores de VO2pico em escolares e nadadores sofrem influência da idade e do gênero. Os valores de VO2pico das crianças e jovens de sete a 17 anos de idade escolares e nadadores para diferentes faixas etárias sofrem influência da massa corporal total, em especial da somatória de dobras cutâneas periféricas, tendo como fator interveniente a gordura corporal. As variáveis de delta de lactato e somatória de dobras cutâneas consideradas como covariáveis levaram ao estabelecimento do modelo para VO2picorelcor (ml.kg-1.min-1) e VO2picorelcor ajustado (ml.kg-0,67.min-1) com R2 elevados, mas maiores no último caso. / The general aim of this study was to analyze the behavior of the peak oxygen uptake (VO2peak) values and lactate, in children and youths groups no swimming practitioner and swimming athletes from seven to 17 years age group; and even, a) to investigate the possible differences among VO2peak values of groups during this age group related to gender and systematic training, b) to analyze the influence of total body mass in VO2peak variation related to the age, gender and training for this age group, c) to analyze the influence of total body mass in VO2peak variation having as interventional factor the body fat, d) to analyze the blood lactate concentrations after growing gradually effort until exhaustion for this age group. The cross-sectional experimental design had a sample with 145 children and youths from seven to 17 years old, with three subjects at least of each age and gender subdivided in two groups – control (pupils) and experimental (swimmers). Every group was subdivided in three age groups (7-10, 11-14 and 15-17 years) making 12 sub-groups (6 female and 6 male). After approved Institutional Ethical Boarding and Informed Consent signed, the volunteers were submitted the anamnesis for participation health screening. In the lab, were performed anthropometrical measurements, rest electrocardiogram and functional test on a treadmill to asses the cardiorespiratory fitness – VO2peak. The results were presented on a descriptive and inferential way like descriptive analyses, diagrams box-plot, ANOVA e ANCOVA. The statistic program used was the SPSS version 11.0. The significance level adopted was 0,05. The VO2peakabs, VO2peakrelcor e VO2peakrelcor adjusted means values between children and youths of different age groups pupils and swimmers in both genders are not equivalent, with exception on the girls from seven to 10 years old age group. The lactate delta (rest and after exercise) is dependent of the gender, age group and training group. The VO2peak means values in pupils and swimmers suffer influence of the age and the gender. The VO2peak values of the children and youths from seven to 17 years old pupils and swimmers for different age groups suffer influence of the total body mass, in special of the peripheral skinfolds sum, having as interventional factor the body fat. The variables lactate delta and skinfolds sum here considered like covariate leaded to the establishment of the model for VO2peakrelcor (ml.kg-1.min-1) and VO2peakrelcor adjusted (ml.kg-0,67.min-1) with higher R2, but greater in the last case.

Orientador:Ricardo Machado Leite de Barros / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Educação Física / Made available in DSpace on 2018-08-21T23:09:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silvatti_AmandaPiaia_D.pdf: 2153043 bytes, checksum: bfa39ebf2fe3e82ab53b434c5a4e6d8a (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Para análises subaquáticas de movimentos tridimensionais é necessária uma calibração precisa de grandes volumes. Métodos baseados em modelos lineares de câmeras são comumente utilizados na biomecânica e para isso faz-se necessário a construção, o transporte e a medição de estruturas rígidas, o que se torna mais difícil quando volumes maiores estão envolvidos. Recentemente, métodos alternativos baseados em modelos não-lineares de câmeras, foram propostos para resolver este aspecto. Assim, os objetivos deste trabalho foram 1) avaliar a exatidão da reconstrução tridimensional fora e dentro da água utilizando o método proposto por Zhang (2000); 2) avaliar a exatidão dos métodos não-lineares para a calibração de câmeras propostos por Hatze, 1988, Cerveri, et al., 1998 e Zhang, 2000 para aplicações com câmeras submersas e os efeitos da variação da posição no volume de calibração sobre a exatidão de reconstrução tridimensional dos métodos e ressaltando, ainda as vantagens e desvantagens de cada método e 3) testar a aplicabilidade dos métodos não-lineares propostos por Cerveri et al., 1998 e Zhang, 2000 para a reconstrução da trajetória da mão de nadadores em diferentes nados. Para aquisição dos dados foi utilizado um sistema de análise cinemática (DVideo), que foi adaptado para aquisição de imagens submersa. O sistema consiste de computadores ligados em câmeras (Basler) para aquisição online de dados. Caixa-estanques especialmente desenvolvidas para o modelos das câmeras foram utilizadas para proteção e um genlocker trigger foi utilizado para a sincronização das câmeras. Tripés para sustentação e fixação das câmeras foram adaptados com ventosas para fixação no fundo da piscina. Para a correção da distorção foram implementados em Matlab os métodos não-lineares para a calibração de câmeras. Um teste de barra rígida foi usado para avaliação da exatidão e precisão. Os resultados mostraram que os métodos propostos por Cerveri et al., 1998 (1,16mm a 0,96mm) e Zhang, 2000 (0,73mm) são alternativas promissoras para análise tridimensional de movimentos subaquáticos. Ambas as metodologias apresentaram resultados com maior exatidão que os encontrados na literatura. Este fato ocorreu devido a uma melhor modelagem da distorção óptica que foi confirmada pela menor influência no erro relativo à posição do objeto no volume de aquisição. Quanto à flexibilidade e portabilidade em relação ao objeto de calibração, ambos os métodos usam objetos mais fáceis de construir e manipular do que os objetos tradicionalmente utilizados. O sistema para a análise tridimensional do movimento utilizando câmeras submersas mostrou-se ser adequado para aplicações subaquáticas. Uma vez que, os resultados aqui relatados podem ser imediatamente apreciados pelos treinadores, pois foi possível identificar simetria ou assimetria entre os dois lados, a variabilidade intra e inter-sujeitos em termos de padrões de movimento e concordância ou discordância com o modelo teórico. Importante ressaltar que existe a possibilidade de extensão da análise para os diferentes segmentos corporais e o sistema e os métodos para a calibração de câmeras apresentados neste trabalho podem ser utilizado para qualquer esporte ou atividade realizada na água, como por exemplo, hidroginásticas ou práticas de reabilitação / Abstract: In order to perform a three-dimensional motion analysis in underwater conditions is necessary to calibrate accurately large volumes. Methods based on linear camera models are commonly used in biomechanics and this requires to construct, to transport and to measurement rigid structures, which becomes more difficult when larger volumes are involved. Recently, alternative methods based on nonlinear camera models have been proposed to address this aspect. The aims of this study were 1) to evaluate the accuracy of 3D reconstruction out and underwater using the method proposed by Zhang (2000); 2) to evaluate the accuracy of nonlinear camera calibration methods proposed by Hatze, 1988, Cerveri, et al., 1998 and Zhang, 2000 for underwater applications using submerged cameras and the effects of object position in the acquisition volume on the accuracy of 3D reconstruction methods, highlighting the advantages and disadvantages of each method, and 3) to test the applicability of the nonlinear methods proposed by Cerveri et al., 1998 and Zhang, 2000 for the reconstruction of the swimmers hand trajectory in different swims styles. For data acquisition, we used a kinematic analysis system (DVideo), which was adapted for underwater conditions. The system consists of cameras (Basler) connected in computers for online data acquisition. Waterproof housings were specially designed to protect the cameras and a genlocker trigger was used to synchronize the cameras. Tripods to support and to fix the cameras were adapted with suction cups and were used to fix them on the swimming pool floor. In order to perform the distortion correction the nonlinear camera calibration methods were implemented in Matlab software. A rigid bar test was used to assess the accuracy and precision. The results showed that the methods proposed by Cerveri et al. 1 998 (1.16 mm to 0.96 mm) and Zhang, 2000 (0.73 mm) are promising alternatives for 3D underwater motion analysis. Both methodologies presented results with greater accuracy than those found in the literature. This occurred due to an improvement of the distortion modeling and that was confirmed by the smallest influence of the object position on the error values. Related to the flexibility and portability of the calibration object, both methods use objects easier to build and manipulate than the objects traditionally used. The 3D motion analysis system using submerged cameras showed to be suitable for underwater applications. The results reported here can be immediately appreciated by coaches, because it was possible to identify symmetry or asymmetry between the two sides, the variability within and between subjects in terms of movement patterns and agreement or disagreement with the theoretical model. Important to emphasize that there is the possibility of extending the analysis for different body segments and the system and the camera calibration methods presented in this work can be used for any sport or activity performed in water, such as hydro gymnastic or rehabilitation practices / Doutorado / Biodinamica do Movimento Humano / Doutor em Educação Física