Made available in DSpace on 2016-12-06T17:07:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PPGCMH Elinai dos Santos Freitas.pdf: 1136182 bytes, checksum: 70fdea265d6747c27beea5e16ef17b2a (MD5) Previous issue date: 2008-03-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This experimental study aimed to evaluate the effect of extrinsic feedback using biomechanical data on the front crawl swimming turn. The sample was composed of 22 male and female swimmers ranging in age from 13 to 37 years and with average practice time of 1.5 years. After the pre-test session the swimmers were paired regarding their average turn time (TT10m). Then one subject of each pair was randomly selected to be part of the control group (CG) and her/his correspondent pair was selected to be part of the experimental group (EG). Subjects of CG returned two weeks after the pre-test session to perform the post-test session. During those two weeks the experimental group received, alternately, two types of feedback: (a) knowledge of results (KR, composed of biomechanical quantitative variables: turn time TT10m, force peak normalized by body weight FPn, contact time CT and impulse IMP); and (b) knowledge of performance (KP, composed of qualitative analyses). In the first analysis KR was provided, in the second analysis KP was provided and so forth until the sixth analysis (relative frequency of feedback of 60%). One week after the post-test session the experimental group performed a retention test. Descriptive and inferential statistics procedures were used to carry out comparisons between CG and EG and comparisons between the different EG analyses. It was verified that the extrinsic feedback using biomechanical data was efficient for the swimmers, who changed their movements mechanical characteristics when performing the front crawl turn. Information provided through KR and KP were useful for the EG subjects when detecting their own technical errors and performing better mechanical patterns of turn execution than those observed in the pre-test session, improving turn performance. Regarding the biomechanical quantitative variables (KR), TT10m was bigger for both groups in the post-test session and better results of FPn and CT were performed by the EG subjects. Regarding the qualitative analyses (KP) the subjects of EG improved movements mechanics in all of the turn phases; however TT10m was bigger when subjects received KP than when KR was provided, which shows that swimmers carried out changes in the turn technique just as they were asked to do. The turn performance index (obtained through the qualitative analyses) had been gradually improved during the analyses independently of the type of feedback received (KR or KP), what shows that swimmers assimilated and added the information they received in each session of analysis. Those improvements were verified until the post-test session and were maintained during the retention test, demonstrating that the extrinsic feedback promoted changes in the subjects behavior and showing that the information provided were clear, objective and appropriate, contributing to the improvement of turn performance. / Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do feedback extrínseco, a partir de avaliações biomecânicas, na virada no nado crawl. Caracterizou-se como um estudo experimental com a participação de 22 nadadores de 13 a 37 anos, de ambos os sexos e com tempo de treinamento de natação superior 1.5 anos. Após o pré-teste os nadadores foram agrupados em pares com base no resultado médio do tempo de virada (TV10m), um elemento de cada par, escolhido aleatoriamente, foi designado para o grupo controle (GC), e o par correspondente para o grupo experimental (GE). O grupo controle retornou duas semanas após o pré-teste para realizar o pós-teste. Nestas duas semanas para ao grupo experimental foram passados dois tipos de feedback, CR (Conhecimento de Resultado, composto pelas variáveis biomecânicas quantitativas: Tempo de Virada TV10m; Pico de Força Normalizado PFn; Tempo de Contato TC; Impulso Imp.) e CP (Conhecimento de Performance, por meio de análises qualitativas) alternadamente, iniciando pelo CR na primeira avaliação, e CP na segunda e assim sucessivamente até a sexta avaliação (freqüência relativa do feedback extrínseco de 60%). Uma semana após o pós-teste, o grupo experimental realizou um teste de retenção. Foi utilizada estatística descritiva e inferencial para a comparação entre os grupos controle e experimental e comparações do grupo experimental nas diferentes avaliações. Verificou-se que o feedback extrínseco, a partir das avaliações biomecânicas foi eficiente para que os nadadores alterassem suas características mecânicas do movimento da virada, e que as informações repassadas por meio de CR e CP permitiram aos sujeitos do grupo experimental detectarem seus erros, apresentando padrões mecânicos de execução da virada diferentes aos apresentados no préteste, contribuindo para a melhora da virada. Para as variáveis biomecânicas quantitativas (CR), o TV10m aumentou para os dois grupos no pós-teste. O PFn e o TC tiveram melhoras mais expressivas no grupo experimental. Nas avaliações qualitativas (CP) o grupo experimental melhorou a mecânica do movimento em todas as fases da virada, porém verificou-se que o TV10m apresentou-se maior nos dias em que os nadadores recebiam o CP quando comparados ao CR, demonstrando que mudanças na técnica da virada estavam sendo executadas pelos nadadores de acordo com as orientações recebidas. O índice de aproveitamento da virada (análise qualitativa) foi melhorando a cada avaliação, independente do tipo de feedback recebido (CR ou CP), o que demonstra que os nadadores foram assimilando e somando as informações a cada nova sessão.

Für blinde und seheingeschränkte Menschen ist die Ausübung des Bewegens im Wasser und das Schwimmen an die Bereitstellung von Hilfsmitteln und -systemen gebunden. Im Para Schwimmen sind dafür die technischen Voraussetzungen zu erschließen, die ein sicheres Bewegen im Wasser autonom und unabhängig von einer dritten Person als Tapper ermöglichen. In der vorliegenden Arbeit werden Konzeption, Entwicklung, Evaluation und Praxistransfer eines induktiven persönlichen Abstandswarnsystems (IPA) zur Anzeige der bevorstehenden Beckenwand bzw. des Schwimmbahnendes präsentiert. Das System basiert auf dem elektromagnetischen Sender-Empfänger-Prinzip. Der stationäre Sender wird an der Beckenwand positioniert und erzeugt im aktivierten Zustand ein Magnetfeld. Der blinde bzw. seheingeschränkte Schwimmer trägt zum Signalempfang am vorderen Schläfenbein eine mobile Empfängereinheit mit integriertem Magnetfeldsensor und miniaturisiertem Vibrationsmotor. Sobald sich ein:e Schwimmer:in in den Empfängerbereich hineinbewegt, erhält sie:er ein taktiles Signal in Form der Vibration mit einer Frequenz von 14.000 Hz über die Dauer von 2 s. Die Labor- und Feldstudien zeigen, dass die Schwimmer das Vibrationssignal des IPA-Systems mit einer Wahrscheinlichkeit von über 99,8 % im Zuge der Wendeneinleitung wahrnehmen. Im Folgenden zeigte eine Evaluationsstudie mit Para Leistungsschwimmern, dass es mit Hilfe des IPA-Systems möglich ist, Wenden in jeder Schwimmart und Belastungsintensität autonom und damit ohne eine dritte Person durchzuführen. Zudem konnte in einer zwanzigwöchigen Interventionsstudie im Training eines Para Leistungsschwimmers durch die Anwendung des IPA-Systems als eine Verbesserung der Wendenzeiten nachgewiesen werden. Weiterer Forschungsbedarf wird in der Untersuchung der Lageabhängigkeit der mobilen Empfängereinheit sowie in der Untersuchung von Individualisierungsstrategien beim Auslösen des taktilen Signals in Abhängigkeit von der Wandentfernung gesehen. Zudem sind im Anwendungsbereich des IPA-Systems weitere Zielgruppen des Para Schwimmens zu erschließen.:Inhaltsverzeichnis Tabellenverzeichnis VII Abbildungsverzeichnis VIII Abkürzungsverzeichnis XI 1 Aufbau der Arbeit und Forschungsstrategie 1 1.1 Forschungsverbund 1 1.2 Projektphasen 3 1.3 Datenerhebung und -auswertung 5 2 Einleitung und Problemstellung 6 3 Initialisierungsphase 7 3.1 Zielgruppen 9 3.2 Theoretische Grundlagen 10 3.2.1 Sehbeeinträchtigung und Blindheit 10 3.2.2 Para Schwimmen 13 3.2.3 Schwimmwende 19 3.3 Stand der Gerätetechnik 25 3.3.1 Stationäre Systeme 25 3.3.2 Mobile Systeme 28 3.3.3 Gesamtübersicht 32 4 Konzeptphase 35 4.1 Expertenbefragung 36 4.2 Hauptanforderungen 39 4.3 Konzeptfragen 40 4.4 Signalübertragung 41 4.4.1 Signalart 44 4.4.2 Empfängerposition grob (Körperregion) 45 4.4.3 Studie 1a: Empfängerposition fein (Kopfregion) 48 4.4.4 Studie 1b: Signalintensität 52 4.4.5 Signaltaktung 57 4.5 Konzeptentwurf 59 5 Realisierungsphase 60 5.1 Prototypsystem und Komponenten 61 5.2 Prototypfunktionsprinzip 62 5.3 Realisierungsstand 63 6 Evaluierungsphase 63 6.1.1 Studie 2: Zuverlässigkeit des IPA-Systems Testumgebung und -ablauf 65 6.1.2 Fragestellungen 67 6.1.3 Ergebnisse 68 6.1.4 Diskussion und Fazit 69 6.2 Studie 3a: 1D- Magnedfeldsensorik 73 6.2.1 Simulation der Schwimmlage 75 6.2.2 Simulation der Anschwimmposition 77 6.2.3 Simulation der Höhendifferenz 80 6.2.4 Diskussion und Fazit 82 6.3 Studie 3b: Mehrdimensionale Sensorik 84 6.3.1 2D-Magnetfeldsensorik 85 6.3.2 3D-Magentfeldsensorik 90 6.3.3 Diskussion und Fazit 93 6.4 Studie 4a: Einfluss der Belastungsintensität auf die taktile Wahrnehmung 96 6.4.1 Fragestellungen 96 6.4.2 Testumgebung und -ablauf 97 6.4.3 Ergebnisse 100 6.5 Studie 4b: Wahrnehmung des Vibrationssignals einer S13 Schwimmerin 103 6.5.1 Fragestellungen 103 6.5.2 Testumgebung und -ablauf 104 6.5.3 Ergebnisse 105 6.5.4 Diskussion und Fazit 106 7 Praxistransferphase 111 7.1 Para Trainingsgruppe 111 7.2 Studie 5: S11-Schwimmer mit zwanzigwöchiger Trainingsintervention 113 7.2.1 Fragestellungen 113 7.2.2 Testumgebung und –ablauf 113 7.2.3 Ergebnisse 116 7.2.4 Diskussion und Fazit 119 7.3 Internationale Deutsche Meisterschaften der Behinderten 2017 124 8 Zusammenfassung 125 9 Ausblick 127 10 Literaturverzeichnis 130 Anhang 142 / For blind and visually impaired people the practice of moving in water and swimming is tied to the provision of an assistive devices and systems. In para-swimming, the technical prerequisites must be developed to enable safe movement in the water autonomously and independently of a third person as a taper. The present work presents the conception, development, evaluation and practical transfer of an inductive personal distance alert (IPA) system for indicating the impending pool wall or the end of the swimming lane in the pool. The system is based on the electromagnetic transmitter-receiver principle. The stationary transmitter is positioned on the pool wall and generates a magnetic field when activated. The blind or visually impaired swimmer wears a mobile receiver unit with an integrated magnetic field sensor and miniaturized vibration motor on the front temporal bone for signal reception. As soon as the swimmer moves into the receiver area, he receives a tactile vibration signal with a frequency of 14 000 Hz over a period of 2 s. The laboratory and field studies document that swimmers perceive the vibration signal from the IPA system with a probability of over 99.8 % in the course of turn initiation. Furthermore, an evaluation study with para competitive swimmers showed that with the help of the IPA system it is possible to perform turns autonomously in any swimming mode and load intensity and thus without a third person. In addition, a twenty-week intervention study in the training of a para competitive swimmer using the IPA system showed an assistance in the improvement in turn times. Further research is needed to investigate the positional dependence of the mobile receiver unit and the individualization strategies for triggering the tactile signal as a function of the wall distance. In addition, further target groups of para-swimming are to be integrated in the application of the IPA system.:Inhaltsverzeichnis Tabellenverzeichnis VII Abbildungsverzeichnis VIII Abkürzungsverzeichnis XI 1 Aufbau der Arbeit und Forschungsstrategie 1 1.1 Forschungsverbund 1 1.2 Projektphasen 3 1.3 Datenerhebung und -auswertung 5 2 Einleitung und Problemstellung 6 3 Initialisierungsphase 7 3.1 Zielgruppen 9 3.2 Theoretische Grundlagen 10 3.2.1 Sehbeeinträchtigung und Blindheit 10 3.2.2 Para Schwimmen 13 3.2.3 Schwimmwende 19 3.3 Stand der Gerätetechnik 25 3.3.1 Stationäre Systeme 25 3.3.2 Mobile Systeme 28 3.3.3 Gesamtübersicht 32 4 Konzeptphase 35 4.1 Expertenbefragung 36 4.2 Hauptanforderungen 39 4.3 Konzeptfragen 40 4.4 Signalübertragung 41 4.4.1 Signalart 44 4.4.2 Empfängerposition grob (Körperregion) 45 4.4.3 Studie 1a: Empfängerposition fein (Kopfregion) 48 4.4.4 Studie 1b: Signalintensität 52 4.4.5 Signaltaktung 57 4.5 Konzeptentwurf 59 5 Realisierungsphase 60 5.1 Prototypsystem und Komponenten 61 5.2 Prototypfunktionsprinzip 62 5.3 Realisierungsstand 63 6 Evaluierungsphase 63 6.1.1 Studie 2: Zuverlässigkeit des IPA-Systems Testumgebung und -ablauf 65 6.1.2 Fragestellungen 67 6.1.3 Ergebnisse 68 6.1.4 Diskussion und Fazit 69 6.2 Studie 3a: 1D- Magnedfeldsensorik 73 6.2.1 Simulation der Schwimmlage 75 6.2.2 Simulation der Anschwimmposition 77 6.2.3 Simulation der Höhendifferenz 80 6.2.4 Diskussion und Fazit 82 6.3 Studie 3b: Mehrdimensionale Sensorik 84 6.3.1 2D-Magnetfeldsensorik 85 6.3.2 3D-Magentfeldsensorik 90 6.3.3 Diskussion und Fazit 93 6.4 Studie 4a: Einfluss der Belastungsintensität auf die taktile Wahrnehmung 96 6.4.1 Fragestellungen 96 6.4.2 Testumgebung und -ablauf 97 6.4.3 Ergebnisse 100 6.5 Studie 4b: Wahrnehmung des Vibrationssignals einer S13 Schwimmerin 103 6.5.1 Fragestellungen 103 6.5.2 Testumgebung und -ablauf 104 6.5.3 Ergebnisse 105 6.5.4 Diskussion und Fazit 106 7 Praxistransferphase 111 7.1 Para Trainingsgruppe 111 7.2 Studie 5: S11-Schwimmer mit zwanzigwöchiger Trainingsintervention 113 7.2.1 Fragestellungen 113 7.2.2 Testumgebung und –ablauf 113 7.2.3 Ergebnisse 116 7.2.4 Diskussion und Fazit 119 7.3 Internationale Deutsche Meisterschaften der Behinderten 2017 124 8 Zusammenfassung 125 9 Ausblick 127 10 Literaturverzeichnis 130 Anhang 142