During the takeoff for a trampoline skill the trampolinist should produce sufficient vertical velocity and angular momentum to permit the required skill to be completed in the aerial phase without excessive horizontal travel. The aim of this study was to investigate the optimum technique to produce forward somersault rotation. A seven-segment, subject-specific torque-driven computer simulation model of the takeoff in trampolining was developed in conjunction with a model of the reaction forces exerted on the trampolinist by the trampoline suspension system. The ankle, knee, hip, and shoulder joints were torque-driven, with the metatarsal-phalangeal and elbow joints angle-driven. Kinematic data of trampolining performances were obtained using a Vicon motion capture system. Segmental inertia parameters were calculated from anthropometric measurements. Viscoelastic parameters governing the trampoline were determined by matching an angle-driven model to the performance data. The torque-driven model was matched to the performance data by scaling joint torque parameters from the literature, and varying the activation parameters of the torque generators using a simulated annealing algorithm technique. The torque-driven model with the scaled isometric strength was evaluated by matching the performance data. The evaluation produced close agreement between the simulations and the performance, with an average difference of 4.4% across three forward rotating skills. The model was considered able to accurately represent the motion of a trampolinist in contact with a trampoline and was subsequently used to investigate optimal performance. Optimisations for maximum jump height for different somersaulting skills and maximum rotation potential produced increases in jump height of up to 14% and increases of rotation potential up to 15%. The optimised technique for rotation potential showed greater shoulder flexion during the recoil of the trampoline and for jump height showed greater plantar flexion and later and quicker knee extension before takeoff. Future applications of the model can include investigations into the sensitivity of the model to changes in initial conditions, and activation, strength, and trampoline parameters.

La présente étude aborde la construction de l’identité chez les adolescentes-athlètes pratiquant le trampoline de haut niveau, étant donné que ces filles traversent leur adolescence de façon différente de leurs pairs non-athlètes. Une synthèse des principales théories sur le développement de l’identité permet de répertorier les composantes qui caractérisent cette étape de vie. Une recension des études existantes a fait ressortir les différences entre la réalité des adolescentes-athlètes et ce qui est attendu à l’adolescence pour un développement optimal. Cette recension permet de voir que le sujet du développement identitaire des adolescentes-athlètes n’est abordé que de manière parcellaire par les différentes études et que les composantes étudiées le sont chez des athlètes de disciplines et d’âges variés. C’est pourquoi l’objectif principal de la présente étude est de documenter quatre composantes spécifiques tirées des théories sur la construction de l’identité, soit le développement de l’autonomie, l’acceptation de son apparence physique, le questionnement et l’engagement et ce, chez des adolescentes pratiquant le trampoline de haut niveau. Le travail des intervenants en psychologie du sport a aussi été documenté afin de voir ce qui est fait à cet égard. Leur rôle a été identifié comme étant principalement lié au maintien ou à l’amélioration de la performance sportive de leurs athlètes. Ce constat a amené l’auteure à se demander si les besoins psychologiques propres aux adolescentes-athlètes, notamment ceux liés au développement de l’identité, sont suffisamment pris en compte. Le second objectif de la présente étude vise donc à identifier les besoins psychologiques propres à ces adolescentes-athlètes. Des entrevues individuelles abordant les thèmes identitaires et les besoins ont été réalisées chez sept trampolinistes âgées entre 14 et 17 ans répondant aux critères d’une pratique de haut niveau. Une analyse de contenu a été utilisée pour traiter les données obtenues en entrevue. Les résultats démontrent que les participantes se développent selon ce qui est attendu à l’adolescence sur le plan identitaire, sauf dans certaines sphères spécifiques. C’est le cas pour certains aspects du développement de l’autonomie où on constate que la prise de distance par rapport aux différentes figures d’autorité et les relations amoureuses sont retardées chez les adolescentes-athlètes. Celles-ci développent cependant un contrôle de soi ainsi que des relations d’amitié significatives tel qu’attendu à l’adolescence. L’acceptation de son apparence physique est aussi ressortie comme étant difficile pour les adolescentes-athlètes en ce qui a trait aux changements physiques liés à la puberté, ces transformations se répercutant sur leurs performances sportives. Cependant, rien ne laisse croire à des difficultés liées au contrôle de leur poids. La discipline du trampoline ne semble pas non plus véhiculer d’image idéale du corps qui doit être atteinte pour maximiser la performance des athlètes, ce qui favorise l’acceptation de leur apparence physique. En ce qui a trait au questionnement et à l’engagement, les adolescentes-athlètes se remettent en question au sujet de leur sport, de leurs études et de leur retraite sportive et s’engagent pleinement dans leur sport, dans leur club d’entraînement ainsi que dans leurs études, ce qui est nécessaire au développement de l’identité. Enfin, sept besoins psychologiques spécifiques ont été identifiés par les participantes, les deux plus importants étant le besoin de temps pour les amis et les loisirs et le besoin de soutien. Cette recherche soulève ainsi l’importance du rôle des intervenants en psychologie sportive et oriente les interventions à mener auprès d’elles.

Title: Methodology of training trampoline jumps Objectives: The aim of the thesis is to create a methodical support for practicing basic jumps on the trampoline on the basis of controlled interviews with leading Czech experts. Methods: To meet the set goal, we used controlled interviews with selected trainer jumps on the trampoline. The results were confronted with professional literature. The methodical material created was written and written in HD quality. The selection of the respondents as well as the probands who participated in the creation of the visual documentation was deliberate. Results: The outputs include the results of the interviews and the text and image part of the methodology. The result of the video is a 15 - minute video that captures individual elements, from simpler ones, such as direct jumps to more challenging ones, such as salt and screw rotation. The video contains examples of correct execution and demonstrations of direct help. Keywords: trampoline,methodology,training,jumps,elements

No description available.

Background: Jump height, utilization of the stretch-shortening cycle (SSC) and knee stability is key qualifications and important factors for athletic performance. This is usually practiced with the help of plyometric training. However, plyometric training is considered as an exercise with high-impact that adds stress on the body. Trampoline training is an activity with a growing number of adolescent’s performers, and with the ability to train the same qualities that plyometric training. However, few studies have investigated trampoline trainings effect on jump height, utilization of the SSC and the knee stability in comparison to ordinary plyometric exercises. Aim: The aim of the study was to investigate whether the jump height in a countermovement jump (CMJ) and a squat jump (SJ), the use of SSC and knee stability at landing is different in adolescents who are training using a trampoline and adolescents training using plyometric exercises. Methods: Thirty (n=30) participants, 19 handball players and 11 trampoline practitioners, aged 14-18 years, completed this cross-sectional study. This study involved three tests, a CMJ and a SJ for measuring the jump height and SSCand a double leg drop jump test for measuring the knee stability. Results: The result showed a significant difference in relative jump value between the groups, were the handball group showed a higher value in the CMJ and the SJ compared to the trampoline group. In the utilization of the SSC there were no significant difference between the groups. The result showed that there was a significant difference between the groups knee stability, were the handball group showed a greater knee degrees of varus compared to the trampoline group. Conclusion: Findings from this study suggests that adolescents might benefit from performing plyometric training to achieve a greater jump height and trampoline training to achieve a greater knee stability. Both activities had the same effect on the utilization of theSSC. More studies are needed, including a more homogenous group with larger sample sizes, to support the present results and investigate whether the results are reliable.

As quedas são responsáveis pela maior causa de lesões em idosos. Além disso, tratase do incidente mais freqüente que acomete essa população, aumentando de forma exponencial a fragilidade e muitas vezes levando os idosos à morte. Após perturbações inesperadas, a capacidade de readequar o controle postural está notadamente diminuída em idosos, o que leva ao aumento da propensão a quedas nessa população. A reduzida capacidade de reagir a perturbações inesperadas é atribuída a deficiências cumulativas relacionadas ao envelhecimento, tais como a redução da força muscular, diminuição da velocidade de contração muscular e modificações no tempo de reação e capacidade de processamento de informações. Estudos disponibilizam informações sobre uma grande quantidade de procedimentos que foram propostos a fim de minimizar os efeitos do envelhecimento e aumentar a capacidade de controle postural em idosos. Apesar da grande variedade de intervenções disponíveis, poucos estudos reconhecem de fato a razão pela qual a intervenção proposta é, em certos casos, bem ou mal sucedida. Recentemente os mecanismos responsáveis por manter a estabilidade dinâmica do corpo foram determinados em modelos de expressões matemáticas que identificavam as variáveis físicas que atuam no corpo durante a manutenção do equilíbrio postural. A partir de então, certos pesquisadores propõem que o treinamento desses mecanismos por meio da incorporação de movimentos específicos durante uma atividade dinâmica seria fundamental para melhorar as capacidades de controle postural frente a perturbações inesperadas, aumentando a possibilidade de sucesso em intervenções que busquem a prevenção de ocorrência das quedas. Portanto, esse estudo teve como objetivo geral verificar os efeitos de um treinamento realizado no mini trampolim sobre o controle postural de idosos. As hipóteses do presente estudo se baseiam no fato de que um treinamento realizado no mini trampolim, voltado especificamente para o treino dos mecanismos responsáveis pelo controle do equilíbrio postural dinâmico, deverão melhorar a capacidade de reação dos idosos durante um momento de instabilidade postural, prevenindo dessa forma as quedas. Na tentativa de verificar os efeitos do treinamento no mini trampolim sob diferentes enfoques que envolvem situações relacionadas ao controle postural, essa Tese de doutorado foi dividida em três estudos. O primeiro estudo identificou os efeitos do treinamento por 14 semanas no mini trampolim sobre a capacidade de reação e manutenção da estabilidade dos idosos em meio a uma queda súbita para frente. O segundo estudo avaliou a capacidade adaptativa dos idosos no desenvolvimento de reações de equilíbrio eficientes durante uma perturbação súbita e inesperada no teste de marcha, antes e após o período de 14 semanas de treinamento no mini trampolim. O terceiro estudo teve como objetivo avaliar se o treinamento no mini trampolim altera o pico de torque isométrico dos grupos musculares extensor do joelho e flexor plantar do tornozelo e também o desempenho no teste de deslocamento anterior máximo, verificando se existe correlação entre os resultados desses dois testes. Para atingir os objetivos propostos acima, vinte e dois sujeitos com 67±4 anos de idade participaram como voluntários do grupo experimental nesses estudos e doze sujeitos (68±3 anos de idade) participaram do grupo controle, apenas no primeiro estudo. Nos três estudos realizados, os sujeitos foram avaliados em dois momentos: a) previamente a realização do treinamento e b) após as 14 semanas de treinamento no mini trampolim. A avaliação realizada no primeiro e segundo estudos foi baseada na análise da variável conhecida como Margem de Estabilidade. Essa variável permite quantificar precisamente a situação de estabilidade de um corpo em condição dinâmica a partir da análise dos mecanismos responsáveis pela estabilidade, tais como a extrapolação do centro de massa, limites da base de suporte, projeção vertical do centro de massa no solo e velocidade horizontal do centro de massa. Após o treinamento no mini trampolim por 14 semanas (freqüência semanal = duas vezes por semana), os sujeitos treinados foram submetidos a avaliação final. No caso do grupo controle do primeiro experimento, este foi submetido a avaliação final idêntica a primeira após três meses sem qualquer participação em atividades física regulares. Os resultados do primeiro estudo evidenciam que os idosos possuem melhor performance no teste de queda para frente após serem submetidos ao treinamento no mini trampolim. A variável margem de estabilidade revelou que os sujeitos conseguiram restabelecer o controle do equilíbrio dinâmico durante a queda para frente a partir de maiores inclinações corporais (posturas mais instáveis) quando comparados a avaliação inicial e ao desempenho do grupo controle. Os resultados indicam também o aumento da velocidade de aumento da base de suporte, sugerindo que esse foi o mecanismo responsável pela melhora do desempenho no teste de queda para frente após o período de treinamento. No segundo estudo os resultados mostram que os idosos, após freqüentarem o treinamento, possuem maior capacidade de reação e adaptação a perturbações inesperadas. Os dados indicaram, por meio da melhora da variável margem de estabilidade, que a magnitude da capacidade de adaptação foi maior e que as reações mediadas por feedback proprioceptivo tornaram-se mais eficazes em conter a instabilidade postural. O estudo aponta que a capacidade de aumento da base de suporte durante a reação a uma perturbação inesperada foi o mecanismo preponderante responsável pela melhora no desempenho no teste após o treino por 14 semanas no mini trampolim. O terceiro estudo revelou que o treino no mini trampolim produziu aumento da capacidade de produção de torque flexor plantar do tornozelo durante uma contração isométrica voluntária máxima; no entanto, o mesmo não ocorreu para o grupo muscular extensor do joelho. Esse estudo evidenciou ainda a melhora na capacidade de deslocamento anterior do corpo por meio da análise do comportamento do centro de pressão em relação à base de suporte do sujeito. A partir da correlação existente entre os resultados de pico de torque e deslocamento anterior máximo, foi possível sugerir que o aumento do torque muscular flexor plantar de tornozelo gerado pelo treinamento foi o responsável pela melhora no desempenho do teste de deslocamento anterior, e que a força muscular é condição importante para o controle postural neste teste estático. Em resumo, os resultados dos estudos realizados nessa Tese evidenciaram, sob diferentes enfoques biomecânicos, que a intervenção realizada com idosos no mini trampolim por 14 semanas, baseada em exercícios que buscavam treinar os mecanismos responsáveis pela estabilidade dinâmica, são capazes de melhorar (1) as reações posturais durante o restabelecimento do equilíbrio dinâmico no teste de queda para frente, (2) as respostas posturais preditivas e reativas em meio a uma perturbação inesperada durante a marcha, (3) o desempenho no teste de controle postural estático de deslocamento anterior máximo e (4) e aumentar o pico de torque isométrico dos músculos flexores plantares do tornozelo. Assim pode-se concluir que o treinamento no mini trampolim e, principalmente, o treinamento dos mecanismos responsáveis pelo controle da estabilidade dinâmica, são ferramentas eficazes a serem utilizadas em atividades que pretendam reduzir o risco de quedas e aumentar a estabilidade postural de idosos. / Falls are the major cause of injuries in the elderly. Moreover, it is the most frequent cause of injury amongst the elderly, increasing their vulnerability and, not rarely, leading to death. After a sudden perturbation, the capacity of regaining postural control is clearly diminished in the elderly. The reduced capacity to react during unexpected perturbations come as a result of the age-related cumulative deficiencies, such as lower muscle strength, contraction velocity, reaction time and the reduced capacity of information processing. Several studies aiming at minimizing the age-related deficiencies and enhancing postural control capacities can be found in the literature. However, only a few have searched for the reasons that had led to the intervention outcomes. Recently, the mechanisms through which the dynamic stability is maintained have been described, identifying some important variables acting during the dynamic stability recovery. Concerning these findings some researchers suggest that training interventions with a high dynamic component, incorporating specific movements that exercise the mechanisms responsible for the dynamic stability could enhance postural control during unexpected perturbations and would improve the possibility of success of interventions that intend to prevent falls in the elderly. Therefore, the purpose of this study was to analyze the effects of a mini trampoline training on elderly postural control. We hypothesize that a mini trampoline training based on exercises that enhance the mechanisms through which the dynamic stability is maintained would be an efficient intervention to improve the postural stability reactions during unexpected perturbations and prevent falls. In an attempt at studying the effects of the trampoline training through different approaches and circumstances of the postural control, this thesis was divided into three studies. The first study aimed at investigating the effects of a 14-week mini trampoline training on the postural recovery capacities during a sudden forward fall. The second, assessed the capacities of developing efficient adaptative adjustments to recover from unexpected perturbations during locomotion after the 14-week mini trampoline training for the elderly. The third, evaluated the effects of mini trampoline training on: a) the peak isometric torque of knee extensors and ankle plantarflexors muscles; b) the center of pressure (CP) displacement during maximal anterior body inclination and c) if there was a correlation between the results of muscle force and the maximal anterior body displacement task. In order to achieve the objectives described above, twenty two elderly subjects (67±4 years) were taken as volunteers for the experimental group (trained group) and additionally twelve subjects (68±3 years) were included as controls for the first study. During the procedure of the three studies the trained subjects were assessed in two moments: a) previously to the mini trampoline training (pre measurement) and b) after the 14-week mini trampoline training period (post measurement) or after 3 months for the control group (post measurement). The assessments of the first and second studies were based on the variable called “margin of stability”. This method was described by Hof et al. (2005), and allows a precise measurement of the dynamic stability situation of a body by the analysis of the mechanisms responsible for maintaining the dynamic stability, such as extrapolation of Center of Mass (CM), boundaries of base of support (BoS), vertical projection of the CM to the ground, horizontal velocity of CM among others. The results of the first study showed that the trained elderly improved their recovery performance after a sudden forward fall after the mini trampoline training. The variable margin of stability at the instant of release of the forward fall decreased after training, showing that the subjects were able to recover stability with a single step from more inclined positions (more unstable positions) while compared either to pre-measurement and to the control group performance. The results also showed that the higher rate of BoS increase was the main parameter responsible for the improvement in the dynamic stability control after training. The results of the second study showed evidence that after the training period the trained subjects increased their postural reaction and adaptation capacities during sudden perturbations in the gait. The data indicated that the higher capacity of increase the BoS after the mini trampoline training was the main factor responsible for the more efficient feedback reactions as well as predictive responses while recovering from a perturbation in the gait protocol. The third study revealed that the training increased the peak torque of the ankle plantarflexors, but not from the knee extensors during a maximal isometric voluntary contraction. In addition, the results showed an improvement in the maximal CP displacement related to the BoS, leading to shorter distances between BoS and CP. The negative correlation between the results from peak ankle plantarflexors torque and the distances (BoS – CP) suggests that the higher torque produced after the training is important for stability and was the responsible for the improvement on the static balance task related to the maximal anterior projection of the body. In summary, the results of the three studies performed in the thesis under different approaches showed evidences that the 14-week mini trampoline training intervention based on exercises that enhance the mechanisms responsible for dynamic stability were capable to improve (1) elderly dynamic stability postural reactions while recovering from a forward fall with a single step, (2) the predictive and the reactive feedback mediated responses in the recovery of an unexpected perturbation during locomotion, (3) the peak isometric torque of the ankle plantarflexors and (4) the performance in the static balance task of maximal anterior body projection. Therefore, it is possible to conclude that the mini trampoline training, and specially the training of the mechanisms responsible for dynamic stability, is an efficient approach that should be used and stimulated in every intervention that wishes to reduce the fall risk and improve the postural stability in the elderly.

As quedas são responsáveis pela maior causa de lesões em idosos. Além disso, tratase do incidente mais freqüente que acomete essa população, aumentando de forma exponencial a fragilidade e muitas vezes levando os idosos à morte. Após perturbações inesperadas, a capacidade de readequar o controle postural está notadamente diminuída em idosos, o que leva ao aumento da propensão a quedas nessa população. A reduzida capacidade de reagir a perturbações inesperadas é atribuída a deficiências cumulativas relacionadas ao envelhecimento, tais como a redução da força muscular, diminuição da velocidade de contração muscular e modificações no tempo de reação e capacidade de processamento de informações. Estudos disponibilizam informações sobre uma grande quantidade de procedimentos que foram propostos a fim de minimizar os efeitos do envelhecimento e aumentar a capacidade de controle postural em idosos. Apesar da grande variedade de intervenções disponíveis, poucos estudos reconhecem de fato a razão pela qual a intervenção proposta é, em certos casos, bem ou mal sucedida. Recentemente os mecanismos responsáveis por manter a estabilidade dinâmica do corpo foram determinados em modelos de expressões matemáticas que identificavam as variáveis físicas que atuam no corpo durante a manutenção do equilíbrio postural. A partir de então, certos pesquisadores propõem que o treinamento desses mecanismos por meio da incorporação de movimentos específicos durante uma atividade dinâmica seria fundamental para melhorar as capacidades de controle postural frente a perturbações inesperadas, aumentando a possibilidade de sucesso em intervenções que busquem a prevenção de ocorrência das quedas. Portanto, esse estudo teve como objetivo geral verificar os efeitos de um treinamento realizado no mini trampolim sobre o controle postural de idosos. As hipóteses do presente estudo se baseiam no fato de que um treinamento realizado no mini trampolim, voltado especificamente para o treino dos mecanismos responsáveis pelo controle do equilíbrio postural dinâmico, deverão melhorar a capacidade de reação dos idosos durante um momento de instabilidade postural, prevenindo dessa forma as quedas. Na tentativa de verificar os efeitos do treinamento no mini trampolim sob diferentes enfoques que envolvem situações relacionadas ao controle postural, essa Tese de doutorado foi dividida em três estudos. O primeiro estudo identificou os efeitos do treinamento por 14 semanas no mini trampolim sobre a capacidade de reação e manutenção da estabilidade dos idosos em meio a uma queda súbita para frente. O segundo estudo avaliou a capacidade adaptativa dos idosos no desenvolvimento de reações de equilíbrio eficientes durante uma perturbação súbita e inesperada no teste de marcha, antes e após o período de 14 semanas de treinamento no mini trampolim. O terceiro estudo teve como objetivo avaliar se o treinamento no mini trampolim altera o pico de torque isométrico dos grupos musculares extensor do joelho e flexor plantar do tornozelo e também o desempenho no teste de deslocamento anterior máximo, verificando se existe correlação entre os resultados desses dois testes. Para atingir os objetivos propostos acima, vinte e dois sujeitos com 67±4 anos de idade participaram como voluntários do grupo experimental nesses estudos e doze sujeitos (68±3 anos de idade) participaram do grupo controle, apenas no primeiro estudo. Nos três estudos realizados, os sujeitos foram avaliados em dois momentos: a) previamente a realização do treinamento e b) após as 14 semanas de treinamento no mini trampolim. A avaliação realizada no primeiro e segundo estudos foi baseada na análise da variável conhecida como Margem de Estabilidade. Essa variável permite quantificar precisamente a situação de estabilidade de um corpo em condição dinâmica a partir da análise dos mecanismos responsáveis pela estabilidade, tais como a extrapolação do centro de massa, limites da base de suporte, projeção vertical do centro de massa no solo e velocidade horizontal do centro de massa. Após o treinamento no mini trampolim por 14 semanas (freqüência semanal = duas vezes por semana), os sujeitos treinados foram submetidos a avaliação final. No caso do grupo controle do primeiro experimento, este foi submetido a avaliação final idêntica a primeira após três meses sem qualquer participação em atividades física regulares. Os resultados do primeiro estudo evidenciam que os idosos possuem melhor performance no teste de queda para frente após serem submetidos ao treinamento no mini trampolim. A variável margem de estabilidade revelou que os sujeitos conseguiram restabelecer o controle do equilíbrio dinâmico durante a queda para frente a partir de maiores inclinações corporais (posturas mais instáveis) quando comparados a avaliação inicial e ao desempenho do grupo controle. Os resultados indicam também o aumento da velocidade de aumento da base de suporte, sugerindo que esse foi o mecanismo responsável pela melhora do desempenho no teste de queda para frente após o período de treinamento. No segundo estudo os resultados mostram que os idosos, após freqüentarem o treinamento, possuem maior capacidade de reação e adaptação a perturbações inesperadas. Os dados indicaram, por meio da melhora da variável margem de estabilidade, que a magnitude da capacidade de adaptação foi maior e que as reações mediadas por feedback proprioceptivo tornaram-se mais eficazes em conter a instabilidade postural. O estudo aponta que a capacidade de aumento da base de suporte durante a reação a uma perturbação inesperada foi o mecanismo preponderante responsável pela melhora no desempenho no teste após o treino por 14 semanas no mini trampolim. O terceiro estudo revelou que o treino no mini trampolim produziu aumento da capacidade de produção de torque flexor plantar do tornozelo durante uma contração isométrica voluntária máxima; no entanto, o mesmo não ocorreu para o grupo muscular extensor do joelho. Esse estudo evidenciou ainda a melhora na capacidade de deslocamento anterior do corpo por meio da análise do comportamento do centro de pressão em relação à base de suporte do sujeito. A partir da correlação existente entre os resultados de pico de torque e deslocamento anterior máximo, foi possível sugerir que o aumento do torque muscular flexor plantar de tornozelo gerado pelo treinamento foi o responsável pela melhora no desempenho do teste de deslocamento anterior, e que a força muscular é condição importante para o controle postural neste teste estático. Em resumo, os resultados dos estudos realizados nessa Tese evidenciaram, sob diferentes enfoques biomecânicos, que a intervenção realizada com idosos no mini trampolim por 14 semanas, baseada em exercícios que buscavam treinar os mecanismos responsáveis pela estabilidade dinâmica, são capazes de melhorar (1) as reações posturais durante o restabelecimento do equilíbrio dinâmico no teste de queda para frente, (2) as respostas posturais preditivas e reativas em meio a uma perturbação inesperada durante a marcha, (3) o desempenho no teste de controle postural estático de deslocamento anterior máximo e (4) e aumentar o pico de torque isométrico dos músculos flexores plantares do tornozelo. Assim pode-se concluir que o treinamento no mini trampolim e, principalmente, o treinamento dos mecanismos responsáveis pelo controle da estabilidade dinâmica, são ferramentas eficazes a serem utilizadas em atividades que pretendam reduzir o risco de quedas e aumentar a estabilidade postural de idosos. / Falls are the major cause of injuries in the elderly. Moreover, it is the most frequent cause of injury amongst the elderly, increasing their vulnerability and, not rarely, leading to death. After a sudden perturbation, the capacity of regaining postural control is clearly diminished in the elderly. The reduced capacity to react during unexpected perturbations come as a result of the age-related cumulative deficiencies, such as lower muscle strength, contraction velocity, reaction time and the reduced capacity of information processing. Several studies aiming at minimizing the age-related deficiencies and enhancing postural control capacities can be found in the literature. However, only a few have searched for the reasons that had led to the intervention outcomes. Recently, the mechanisms through which the dynamic stability is maintained have been described, identifying some important variables acting during the dynamic stability recovery. Concerning these findings some researchers suggest that training interventions with a high dynamic component, incorporating specific movements that exercise the mechanisms responsible for the dynamic stability could enhance postural control during unexpected perturbations and would improve the possibility of success of interventions that intend to prevent falls in the elderly. Therefore, the purpose of this study was to analyze the effects of a mini trampoline training on elderly postural control. We hypothesize that a mini trampoline training based on exercises that enhance the mechanisms through which the dynamic stability is maintained would be an efficient intervention to improve the postural stability reactions during unexpected perturbations and prevent falls. In an attempt at studying the effects of the trampoline training through different approaches and circumstances of the postural control, this thesis was divided into three studies. The first study aimed at investigating the effects of a 14-week mini trampoline training on the postural recovery capacities during a sudden forward fall. The second, assessed the capacities of developing efficient adaptative adjustments to recover from unexpected perturbations during locomotion after the 14-week mini trampoline training for the elderly. The third, evaluated the effects of mini trampoline training on: a) the peak isometric torque of knee extensors and ankle plantarflexors muscles; b) the center of pressure (CP) displacement during maximal anterior body inclination and c) if there was a correlation between the results of muscle force and the maximal anterior body displacement task. In order to achieve the objectives described above, twenty two elderly subjects (67±4 years) were taken as volunteers for the experimental group (trained group) and additionally twelve subjects (68±3 years) were included as controls for the first study. During the procedure of the three studies the trained subjects were assessed in two moments: a) previously to the mini trampoline training (pre measurement) and b) after the 14-week mini trampoline training period (post measurement) or after 3 months for the control group (post measurement). The assessments of the first and second studies were based on the variable called “margin of stability”. This method was described by Hof et al. (2005), and allows a precise measurement of the dynamic stability situation of a body by the analysis of the mechanisms responsible for maintaining the dynamic stability, such as extrapolation of Center of Mass (CM), boundaries of base of support (BoS), vertical projection of the CM to the ground, horizontal velocity of CM among others. The results of the first study showed that the trained elderly improved their recovery performance after a sudden forward fall after the mini trampoline training. The variable margin of stability at the instant of release of the forward fall decreased after training, showing that the subjects were able to recover stability with a single step from more inclined positions (more unstable positions) while compared either to pre-measurement and to the control group performance. The results also showed that the higher rate of BoS increase was the main parameter responsible for the improvement in the dynamic stability control after training. The results of the second study showed evidence that after the training period the trained subjects increased their postural reaction and adaptation capacities during sudden perturbations in the gait. The data indicated that the higher capacity of increase the BoS after the mini trampoline training was the main factor responsible for the more efficient feedback reactions as well as predictive responses while recovering from a perturbation in the gait protocol. The third study revealed that the training increased the peak torque of the ankle plantarflexors, but not from the knee extensors during a maximal isometric voluntary contraction. In addition, the results showed an improvement in the maximal CP displacement related to the BoS, leading to shorter distances between BoS and CP. The negative correlation between the results from peak ankle plantarflexors torque and the distances (BoS – CP) suggests that the higher torque produced after the training is important for stability and was the responsible for the improvement on the static balance task related to the maximal anterior projection of the body. In summary, the results of the three studies performed in the thesis under different approaches showed evidences that the 14-week mini trampoline training intervention based on exercises that enhance the mechanisms responsible for dynamic stability were capable to improve (1) elderly dynamic stability postural reactions while recovering from a forward fall with a single step, (2) the predictive and the reactive feedback mediated responses in the recovery of an unexpected perturbation during locomotion, (3) the peak isometric torque of the ankle plantarflexors and (4) the performance in the static balance task of maximal anterior body projection. Therefore, it is possible to conclude that the mini trampoline training, and specially the training of the mechanisms responsible for dynamic stability, is an efficient approach that should be used and stimulated in every intervention that wishes to reduce the fall risk and improve the postural stability in the elderly.

As quedas são responsáveis pela maior causa de lesões em idosos. Além disso, tratase do incidente mais freqüente que acomete essa população, aumentando de forma exponencial a fragilidade e muitas vezes levando os idosos à morte. Após perturbações inesperadas, a capacidade de readequar o controle postural está notadamente diminuída em idosos, o que leva ao aumento da propensão a quedas nessa população. A reduzida capacidade de reagir a perturbações inesperadas é atribuída a deficiências cumulativas relacionadas ao envelhecimento, tais como a redução da força muscular, diminuição da velocidade de contração muscular e modificações no tempo de reação e capacidade de processamento de informações. Estudos disponibilizam informações sobre uma grande quantidade de procedimentos que foram propostos a fim de minimizar os efeitos do envelhecimento e aumentar a capacidade de controle postural em idosos. Apesar da grande variedade de intervenções disponíveis, poucos estudos reconhecem de fato a razão pela qual a intervenção proposta é, em certos casos, bem ou mal sucedida. Recentemente os mecanismos responsáveis por manter a estabilidade dinâmica do corpo foram determinados em modelos de expressões matemáticas que identificavam as variáveis físicas que atuam no corpo durante a manutenção do equilíbrio postural. A partir de então, certos pesquisadores propõem que o treinamento desses mecanismos por meio da incorporação de movimentos específicos durante uma atividade dinâmica seria fundamental para melhorar as capacidades de controle postural frente a perturbações inesperadas, aumentando a possibilidade de sucesso em intervenções que busquem a prevenção de ocorrência das quedas. Portanto, esse estudo teve como objetivo geral verificar os efeitos de um treinamento realizado no mini trampolim sobre o controle postural de idosos. As hipóteses do presente estudo se baseiam no fato de que um treinamento realizado no mini trampolim, voltado especificamente para o treino dos mecanismos responsáveis pelo controle do equilíbrio postural dinâmico, deverão melhorar a capacidade de reação dos idosos durante um momento de instabilidade postural, prevenindo dessa forma as quedas. Na tentativa de verificar os efeitos do treinamento no mini trampolim sob diferentes enfoques que envolvem situações relacionadas ao controle postural, essa Tese de doutorado foi dividida em três estudos. O primeiro estudo identificou os efeitos do treinamento por 14 semanas no mini trampolim sobre a capacidade de reação e manutenção da estabilidade dos idosos em meio a uma queda súbita para frente. O segundo estudo avaliou a capacidade adaptativa dos idosos no desenvolvimento de reações de equilíbrio eficientes durante uma perturbação súbita e inesperada no teste de marcha, antes e após o período de 14 semanas de treinamento no mini trampolim. O terceiro estudo teve como objetivo avaliar se o treinamento no mini trampolim altera o pico de torque isométrico dos grupos musculares extensor do joelho e flexor plantar do tornozelo e também o desempenho no teste de deslocamento anterior máximo, verificando se existe correlação entre os resultados desses dois testes. Para atingir os objetivos propostos acima, vinte e dois sujeitos com 67±4 anos de idade participaram como voluntários do grupo experimental nesses estudos e doze sujeitos (68±3 anos de idade) participaram do grupo controle, apenas no primeiro estudo. Nos três estudos realizados, os sujeitos foram avaliados em dois momentos: a) previamente a realização do treinamento e b) após as 14 semanas de treinamento no mini trampolim. A avaliação realizada no primeiro e segundo estudos foi baseada na análise da variável conhecida como Margem de Estabilidade. Essa variável permite quantificar precisamente a situação de estabilidade de um corpo em condição dinâmica a partir da análise dos mecanismos responsáveis pela estabilidade, tais como a extrapolação do centro de massa, limites da base de suporte, projeção vertical do centro de massa no solo e velocidade horizontal do centro de massa. Após o treinamento no mini trampolim por 14 semanas (freqüência semanal = duas vezes por semana), os sujeitos treinados foram submetidos a avaliação final. No caso do grupo controle do primeiro experimento, este foi submetido a avaliação final idêntica a primeira após três meses sem qualquer participação em atividades física regulares. Os resultados do primeiro estudo evidenciam que os idosos possuem melhor performance no teste de queda para frente após serem submetidos ao treinamento no mini trampolim. A variável margem de estabilidade revelou que os sujeitos conseguiram restabelecer o controle do equilíbrio dinâmico durante a queda para frente a partir de maiores inclinações corporais (posturas mais instáveis) quando comparados a avaliação inicial e ao desempenho do grupo controle. Os resultados indicam também o aumento da velocidade de aumento da base de suporte, sugerindo que esse foi o mecanismo responsável pela melhora do desempenho no teste de queda para frente após o período de treinamento. No segundo estudo os resultados mostram que os idosos, após freqüentarem o treinamento, possuem maior capacidade de reação e adaptação a perturbações inesperadas. Os dados indicaram, por meio da melhora da variável margem de estabilidade, que a magnitude da capacidade de adaptação foi maior e que as reações mediadas por feedback proprioceptivo tornaram-se mais eficazes em conter a instabilidade postural. O estudo aponta que a capacidade de aumento da base de suporte durante a reação a uma perturbação inesperada foi o mecanismo preponderante responsável pela melhora no desempenho no teste após o treino por 14 semanas no mini trampolim. O terceiro estudo revelou que o treino no mini trampolim produziu aumento da capacidade de produção de torque flexor plantar do tornozelo durante uma contração isométrica voluntária máxima; no entanto, o mesmo não ocorreu para o grupo muscular extensor do joelho. Esse estudo evidenciou ainda a melhora na capacidade de deslocamento anterior do corpo por meio da análise do comportamento do centro de pressão em relação à base de suporte do sujeito. A partir da correlação existente entre os resultados de pico de torque e deslocamento anterior máximo, foi possível sugerir que o aumento do torque muscular flexor plantar de tornozelo gerado pelo treinamento foi o responsável pela melhora no desempenho do teste de deslocamento anterior, e que a força muscular é condição importante para o controle postural neste teste estático. Em resumo, os resultados dos estudos realizados nessa Tese evidenciaram, sob diferentes enfoques biomecânicos, que a intervenção realizada com idosos no mini trampolim por 14 semanas, baseada em exercícios que buscavam treinar os mecanismos responsáveis pela estabilidade dinâmica, são capazes de melhorar (1) as reações posturais durante o restabelecimento do equilíbrio dinâmico no teste de queda para frente, (2) as respostas posturais preditivas e reativas em meio a uma perturbação inesperada durante a marcha, (3) o desempenho no teste de controle postural estático de deslocamento anterior máximo e (4) e aumentar o pico de torque isométrico dos músculos flexores plantares do tornozelo. Assim pode-se concluir que o treinamento no mini trampolim e, principalmente, o treinamento dos mecanismos responsáveis pelo controle da estabilidade dinâmica, são ferramentas eficazes a serem utilizadas em atividades que pretendam reduzir o risco de quedas e aumentar a estabilidade postural de idosos. / Falls are the major cause of injuries in the elderly. Moreover, it is the most frequent cause of injury amongst the elderly, increasing their vulnerability and, not rarely, leading to death. After a sudden perturbation, the capacity of regaining postural control is clearly diminished in the elderly. The reduced capacity to react during unexpected perturbations come as a result of the age-related cumulative deficiencies, such as lower muscle strength, contraction velocity, reaction time and the reduced capacity of information processing. Several studies aiming at minimizing the age-related deficiencies and enhancing postural control capacities can be found in the literature. However, only a few have searched for the reasons that had led to the intervention outcomes. Recently, the mechanisms through which the dynamic stability is maintained have been described, identifying some important variables acting during the dynamic stability recovery. Concerning these findings some researchers suggest that training interventions with a high dynamic component, incorporating specific movements that exercise the mechanisms responsible for the dynamic stability could enhance postural control during unexpected perturbations and would improve the possibility of success of interventions that intend to prevent falls in the elderly. Therefore, the purpose of this study was to analyze the effects of a mini trampoline training on elderly postural control. We hypothesize that a mini trampoline training based on exercises that enhance the mechanisms through which the dynamic stability is maintained would be an efficient intervention to improve the postural stability reactions during unexpected perturbations and prevent falls. In an attempt at studying the effects of the trampoline training through different approaches and circumstances of the postural control, this thesis was divided into three studies. The first study aimed at investigating the effects of a 14-week mini trampoline training on the postural recovery capacities during a sudden forward fall. The second, assessed the capacities of developing efficient adaptative adjustments to recover from unexpected perturbations during locomotion after the 14-week mini trampoline training for the elderly. The third, evaluated the effects of mini trampoline training on: a) the peak isometric torque of knee extensors and ankle plantarflexors muscles; b) the center of pressure (CP) displacement during maximal anterior body inclination and c) if there was a correlation between the results of muscle force and the maximal anterior body displacement task. In order to achieve the objectives described above, twenty two elderly subjects (67±4 years) were taken as volunteers for the experimental group (trained group) and additionally twelve subjects (68±3 years) were included as controls for the first study. During the procedure of the three studies the trained subjects were assessed in two moments: a) previously to the mini trampoline training (pre measurement) and b) after the 14-week mini trampoline training period (post measurement) or after 3 months for the control group (post measurement). The assessments of the first and second studies were based on the variable called “margin of stability”. This method was described by Hof et al. (2005), and allows a precise measurement of the dynamic stability situation of a body by the analysis of the mechanisms responsible for maintaining the dynamic stability, such as extrapolation of Center of Mass (CM), boundaries of base of support (BoS), vertical projection of the CM to the ground, horizontal velocity of CM among others. The results of the first study showed that the trained elderly improved their recovery performance after a sudden forward fall after the mini trampoline training. The variable margin of stability at the instant of release of the forward fall decreased after training, showing that the subjects were able to recover stability with a single step from more inclined positions (more unstable positions) while compared either to pre-measurement and to the control group performance. The results also showed that the higher rate of BoS increase was the main parameter responsible for the improvement in the dynamic stability control after training. The results of the second study showed evidence that after the training period the trained subjects increased their postural reaction and adaptation capacities during sudden perturbations in the gait. The data indicated that the higher capacity of increase the BoS after the mini trampoline training was the main factor responsible for the more efficient feedback reactions as well as predictive responses while recovering from a perturbation in the gait protocol. The third study revealed that the training increased the peak torque of the ankle plantarflexors, but not from the knee extensors during a maximal isometric voluntary contraction. In addition, the results showed an improvement in the maximal CP displacement related to the BoS, leading to shorter distances between BoS and CP. The negative correlation between the results from peak ankle plantarflexors torque and the distances (BoS – CP) suggests that the higher torque produced after the training is important for stability and was the responsible for the improvement on the static balance task related to the maximal anterior projection of the body. In summary, the results of the three studies performed in the thesis under different approaches showed evidences that the 14-week mini trampoline training intervention based on exercises that enhance the mechanisms responsible for dynamic stability were capable to improve (1) elderly dynamic stability postural reactions while recovering from a forward fall with a single step, (2) the predictive and the reactive feedback mediated responses in the recovery of an unexpected perturbation during locomotion, (3) the peak isometric torque of the ankle plantarflexors and (4) the performance in the static balance task of maximal anterior body projection. Therefore, it is possible to conclude that the mini trampoline training, and specially the training of the mechanisms responsible for dynamic stability, is an efficient approach that should be used and stimulated in every intervention that wishes to reduce the fall risk and improve the postural stability in the elderly.

The development of current golf club designs has followed an evolutionary process starting with the original wooden heads of a hundred years ago, to the thin-walled, hollow body titanium heads of today. Current designs utilize what has become known as the trampoline effect to increase the efficiency of the ball-club impact, which has a number of limiting factors that restrict clubhead performance. These limitations provided the motivation for this research to explore new mechanisms by which the efficiency of the ball club impact could be increased. In particular this research focuses on the development of compliant mechanisms to increase club performance. The results of this research, from concept development to initial prototype plans, are included in this study. A discussion of past and current research in the area of golf club design is presented. A new list of performance metrics for golf clubs and a number of new golf club concepts is also presented. This is followed by a static and dynamic analysis of the most promising golf club configuration. The study is concluded with a concept validation analysis and a presentation of possible prototype configurations for a new golf club design.

Title: Influence of sports load on the physical condition of trampoline gymnasts Objectives: The aim of this thesis is to assess the relationship between the sport load and functional and physical parameters of trampoline gymnasts. Methods: The thesis has the character of empirical research carried out in the form of observation. The research group consisted of 29 active trampoline gymnasts aged 9 to 17 (20 girls and 9 boys) participating in trampoline jumping competitions at national or international level. The body composition was analysed by Bioelectrical Impedance Analysis (BIA, Tanita MC - 980), functional parameters were tested via Bosco Vertical Jump test (BT) and kinesiological analysis of the athlete. Anamnestic data were collected as a part of kinesiological examination of the gymnasts. Results: Parameters of trampoline gymnasts were compared from the age point of view - probands were divided into age categories ZAC (10.7 ± 1.1 years) and JUN (14.9 ± 1.2 years) and from the gender point of view - parameters of girls and boys. The values of somatic parameters in JUN were higher than in ZAC; girls had a significantly higher proportion of body fat (d = 2.307) and a significantly lower proportion of Total Body Water (d = 2.222) than boys. JUN did significantly more work during BT (d = 2.059),...