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22 December, 2020

Aplicativos para monitoramento e avaliação de atletas

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O controle da rotina das cargas de treinamento e de condicionamento físico de atletas é um processo fundamental para uma evolução de desempenho ideal. A evidência científica tem apresentado diversos métodos válidos para este propósito. Por exemplo, as equipes profissionais têm acesso aos acelerômetros como o WIMU que medem a carga externa de treinamento, sensores que medem a força e placas de plataformas de contato ou fotocélulas elétricas que medem a capacidade de salto ou sprint. No entanto, muitas vezes as ferramentas utilizadas nestas pesquisas são de grande complexidade técnica ou tem um elevado custo econômico, reduzindo assim a aplicabilidade prática na rotina diária da maioria das equipes.

Hoje em dia, os Smartphones se tornaram um complemento do nosso corpo. Quase todas as pessoas já têm um Smartphone, que, além de executarem todas as funções de um telefone celular comum, também oferecem agendas, câmeras, podômetros, GPS entre outras utilidades. Assim, nos últimos anos também foram desenvolvidos uma série de aplicativos móveis (Apps) com o objetivo de facilitar as funções de equipes técnicas dentro do esporte.

Carga interna e variabilidade da frequência cardíaca

Há vários métodos para avaliar a carga externa a que um atleta é submetido, onde geralmente são consideradas tanto a intensidade, por exemplo, a velocidade, quanto a duração de uma sessão. Entretanto, também é importante conhecer a resposta fisiológica, ou seja, a carga interna frente a todas as cargas. Neste sentido, além do estresse identificado ou outras variáveis como a frequência cardíaca, um dos mais populares marcadores de carga interna que ganhou popularidade nos últimos anos é a variabilidade da frequência cardíaca (HRV). A HRV é baseada no estudo da variabilidade encontrada nos intervalos entre os batimentos cardíacos. Em geral e de maneira simplificada, uma alta variabilidade está associada a uma maior ativação parassimpática, ou seja, a um estado de descanso, enquanto uma baixa variabilidade está associada a uma maior ativação do sistema nervoso simpático e, portanto, maior estresse.

A HRV é geralmente utilizada para verificar como os atletas respondem às cargas de treinamento. Além disso, foi observado que, conduzir cargas de treinamento baseadas na HRV diária de um atleta, por exemplo, prescrevendo cargas mais altas quando há uma HRV alta e diminuindo cargas quando a HRV for menor, pode trazer maiores benefícios em seu desempenho ao invés de se prescrever cargas tradicionais, independente da HRV – .1,2 Nesta lógica, diferentes aplicativos foram projetados, como o Elite HRV, que permite conectar um monitor de frequência cardíaca aos Smartphones de atletas para registrar seu HRV diariamente assim como pode registrar outras variáveis subjetivas de carga interna como a qualidade do sono ou o nível da percepção da fadiga. É importante notar que, no caso do App Elite HRV, os valores HRV fornecidos demonstraram estar extremamente relacionados aos de outros sistemas muito utilizados na literatura científica, sugerindo ser um dispositivo válido para monitorar as tendências do HRV, com o treinamento.3

Capacidade de salto

A capacidade de salto foi instituída como um dos marcadores mais simples e, ao mesmo tempo, mais confiáveis para a avaliação de desempenho físico, particularmente da potência muscular. Além disso, pesquisadores espanhóis liderados pelo Dr. González-Badillo demonstraram que, a perda de altura no salto pode ser usada como um indicador de percepção de fadiga durante treinamentos, já que esta variável está extremamente relacionada com a perda de velocidade durante as séries de força4 e com a perda de velocidade durante sessões repetidas de sprint,5 além de ser um reflexo do estresse metabólico produzido.

Assim, estes resultados demonstram uma aplicabilidade importante da medição da capacidade de salto para avaliar tanto a potência muscular como para determinar o momento de finalizar um exercício. Assim, inúmeros aplicativos foram desenvolvidos, como o My Jump, criado pelo Dr. Balsalobre, que permite avaliar a altura do salto e como outras variáveis relacionadas como o perfil força-velocidade ou o tempo de contato em um Drop Jump, utilizando apenas a câmera de um Smartphone. Esta aplicação foi validada comparando-a com ferramentas extremamente caras e de alta complexidade técnica, como as plataformas de força, apresentando valores semelhantes com diferenças de apenas cerca de 1 cm.6 Por outro lado, um dos pesquisadores que sugeriu o cálculo do perfil de força-velocidade a partir da altura do salto, criou uma planilha em Excel de acesso livre, que permite determinar este perfil, através da introdução de variáveis simples como a altura e o peso de um salto (https://jbmorin.net/2017/10/01/a-spreadsheet-for-jump-force-velocity-power-profiling/).

Velocidade de execução e força

Outra variável que se tornou muito popular nos últimos anos para o controle de desempenho é a velocidade de execução em exercícios de força. Várias pesquisas demonstraram que, para conseguir maiores benefícios neuromusculares, é aconselhável realizar as repetições com máxima velocidade constante, já que mover uma mesma carga, seja ela baixa ou alta, a uma velocidade máxima, significará exercer mais força. Além disso, estas pesquisas demonstraram que, se evitarmos a perda de velocidade durante as séries de força, podemos obter ainda mais benefícios do que com maiores perdas de velocidade, o que equivaleria a estarmos mais próximos de uma falha muscular, além de evitar adaptações como a hipertrofia muscular que poderia ser prejudicial em algumas modalidades de esportes, em especial naquelas onde o peso corporal tem grande influência, como saltos ou sprint.7,8

Sob outra perspectiva, avaliando a velocidade de execução com cargas submáximas também podemos calcular qual seria a carga máxima para o atleta realizar uma única repetição, conhecida como o teste de 1RM, um dos indicadores mais populares de força muscular. Isto se deve ao fato de que a carga relativa e a velocidade seguem uma relação praticamente linear, de modo que, à medida em que a carga aumenta, aproximando-se do nosso 1RM, a velocidade de execução se torna menor. Assim, uma vez que a velocidade associada ao 1RM é relativamente constante para uma mesma atividade física realizada por pessoas diferentes, conhecendo a velocidade que utilizamos para movimentar cargas diferentes, através da regressão linear, podemos calcular a carga correspondente ao nosso 1RM.9

Assim, monitorar a velocidade de execução durante exercícios de força é recomendável no intuito de otimizar os treinamentos assim como para avaliar as melhorias na força muscular. Há inúmeros métodos disponíveis para este propósito, sendo os sensores lineares ou sistemas de captura em 3D os mais validados cientificamente. Entretanto, aplicativos como o My Lift foram desenvolvidos para determinar a velocidade de execução e para calcular o 1RM ao gravar o movimento com a câmera do Smartphone. Duas pesquisas que avaliaram sete dispositivos diferentes para medir a velocidade de execução e o 1RM em exercícios de força demonstraram que, o App My Lift era autêntico comparado a outros dispositivos mais utilizados no âmbito científico, como os encoders ou sensores lineares.10,11 Entretanto, uma pesquisa recente concluiu que sua autenticidade era significativamente menor do que a de outros dispositivos, com um coeficiente de variação de cerca de 6% e um erro máximo no cálculo do 1RM a 19-25%.12 Assim, há aplicativos para calcular a velocidade de execução e o teste de 1RM, embora a adequação de sua utilização possa depender muitas vezes do nível de precisão procurado e da experiência em seu manuseio.

Força dos músculos isquiotibiais

Conforme mencionado em publicações anteriores (https://barcainnovationhub.com/what-factors-are-involved-in-hamstrings-injury/), as lesões nos tendões são uma das mais frequentes nos esportes que incluem grandes acelerações do membro inferior, como as executadas em sprint ou batidas de bola. Portanto, a avaliação de força deste grupo muscular será de vital importância para evitar possíveis lesões. Por exemplo, uma pesquisa publicada no conceituado American Journal of Sports Medicine analisou a força excêntrica dos tendões isquiotibiais em 178 atletas profissionais do Rugby Union e na sequência iniciaram um monitoramento da incidência de lesões durante uma temporada. Os pesquisadores observaram que um maior desequilíbrio (de 15 a 20%) entre as pernas estava associado a um risco de 2 a 3 vezes maior de sofrer uma lesão nos músculos isquiossurais, principalmente se o atleta já havia apresentado um quadro de lesões anteriormente.13

No entanto, a tecnologia usada para medir a força dos isquiotibiais em pesquisas científicas geralmente apresenta um custo elevado e, por isso, foram projetados aplicativos como o “Nordics”, que permite avaliar a força muscular dos isquiotibiais através da gravação do exercício Nordic Hamstring. Para isso, é preciso fazer um vídeo da prática do exercício Nordic Hamstring e determinar o ângulo em que o atleta consegue suportar seu peso (Break point angle). Esta medição demonstrou sua relação com outras tecnologias como a medição de força realizada com um dinamômetro,14,15 podendo ser uma alternativa prática para avaliar nossos atletas. Na verdade, esta tecnologia permitiu que o FC Barcelona avaliasse a evolução da força dos músculos isquiotibiais de alguns atletas profissionais do futebol durante o confinamento em consequência da pandemia do COVID-19,16 o que demonstrou a praticidade desta estratégia.

Sprints

A velocidade se constitui um outro elemento básico em qualquer esporte, sendo a medição do sprint, um dos pilares na avaliação da maioria dos atletas. Embora a capacidade de sprint tenha sido avaliada de uma maneira mais tradicional, utilizando, por exemplo, ferramentas básicas como um cronômetro, atualmente, alguns dos métodos mais utilizados para sua veracidade científica seriam as fotocélulas elétricas (dispositivos que detectam automaticamente quando o atleta atravessa um feixe de luz ao correr) ou o radar do tipo pistola. Entretanto, conforme já mencionado sobre salto ou força, foram desenvolvidos aplicativos que facilitam a medição do nível de sprint sem a necessidade de equipamentos muito caros. O aplicativo My Sprint permite gravar um sprint com a câmera do Smartphone, desde que sua frequência de amostragem seja suficientemente elevada (>240 fps) assim como determinar a velocidade alcançada em diferentes fases de um sprint. De fato, este aplicativo foi validado em comparação com os valores apresentados pelas fotocélulas elétricas, com uma média de diferença de 0,002 segundos 17. Além disso, ao permitir avaliar a velocidade em várias fases do sprint, o My Sprint também possibilita o cálculo dos valores de força, velocidade e potência máxima atingidos assim como a diminuição da aplicação de força à medida em que se aumenta a distância percorrida, apresentando valores semelhantes aos obtidos com um radar do tipo pistola.17

Mudança de direção

A mudança de direção é um elemento fundamental em muitas modalidades de esportes, incluindo os esportes de equipe como futebol, rugby e hóquei assim como os esportes que necessitam de raquete, como o tênis. Desta forma, sua avaliação é tão importante quanto a avaliação da capacidade de sprint. No âmbito científico, materiais como plataformas de contato ou fotocélulas elétricas têm sido tradicionalmente utilizados para avaliar o desempenho em mudanças de direção, porém, métodos de maior praticidade e mais acessíveis também estão disponíveis. Por exemplo, o aplicativo COD Timer permite avaliar a mudança de direção em um dos testes mais famosos, o 5+5. Este teste consiste em percorrer 5 metros, fazendo uma mudança de direção de 180º o mais rápido possível e retornando os mesmos 5 metros. Ao gravar o teste com este aplicativo, com uma câmera 240 fps, no mínimo, podemos determinar manualmente quando o atleta inicia e termina o teste, exatamente quando ele passa a linha que marca o início e o fim. Nesta perspectiva, conforme uma pesquisa realizada com a participação do preparador físico do FC Barcelona Marc Madruga-Parera, os tempos adquiridos com este aplicativo, se relacionam entre si e são muito semelhantes aos obtidos pelas fotocélulas elétricas.18 Além disso, o aplicativo demonstrou ser igualmente válido para avaliar as assimetrias entre pernas, determinadas com pela diferença de tempo ao realizar a mudança de direção com uma ou outra perna.

Conclusões

Como podemos notar, temos a nossa disposição diversas ferramentas aprovadas que podem facilitar a avaliação das cargas de treinamento e de desempenho físico dos atletas, inclusive quando o orçamento é reduzido e não podemos dispor de outros equipamentos como encoders ou sensores lineares, plataformas de força ou células fotoelétricas. Mesmo assim, é importante salientar que a precisão destes aplicativos móveis pode depender muitas vezes de seu correto manuseio, onde o cuidado e a familiarização com o seu uso são de grande importância para um bom resultado.

 

Pedro Valenzuela

 

Referências

  1. Vesterinen V, Nummela A, Heikura I, et al. Individual Endurance Training Prescription with Heart Rate Variability. Vol 48.; 2016. doi:10.1249/MSS.0000000000000910
  2. Javaloyes A, Sarabia JM, Lamberts RP, Moya-Ramon M. Training prescription guided by heart-rate variability in cycling. Int J Sports Physiol Perform. 2019;14(1):23-32. doi:10.1123/ijspp.2018-0122
  3. Perrotta AS, Jeklin AT, Hives BA, Meanwell LE, Warburton DER. Validity of the Elite HRV Smartphone Application for Examining Heart Rate Variability in a Field-Based Setting. J strength Cond Res. 2017;31(8):2296-2302. doi:10.1519/JSC.0000000000001841
  4. Sánchez-Medina L, González-Badillo JJ. Velocity loss as an indicator of neuromuscular fatigue during resistance training. Med Sci Sport Exerc. 2011;43(9):1725-1734. doi:10.1249/MSS.0b013e318213f880
  5. Jiménez-Reyes P, Pareja-Blanco F, Cuadrado-Peñafiel V, Morcillo JA, Párraga JA, González-Badillo JJ. Mechanical, Metabolic and Perceptual Response during Sprint Training. Int J Sports Med. 2016;37(10):807-812.
  6. Balsalobre-Fernández C, Glaister M, Lockey RA. The validity and reliability of an iPhone app for measuring vertical jump performance. J Sports Sci. 2015;33(15):1574-1579. doi:10.1080/02640414.2014.996184
  7. Pareja-Blanco F, Rodríguez-Rosell D, Sánchez-Medina L, et al. Effects of velocity loss during resistance training on athletic performance, strength gains and muscle adaptations. Scand J Med Sci Sport. 2016;(1998):1-12. doi:10.1111/sms.12678
  8. Galiano C, Pareja-Blanco F, Hidalgo de Mora J, Sáez de Villarreal E. Low-Velocity Loss Induces Similar Strength Gains to Moderate-Velocity Loss During Resistance Training. J Strength Cond Res. 2020;(12):1. doi:10.1519/jsc.0000000000003487
  9. González-Badillo J, Sánchez-Medina L. Movement velocity as a measure of loading intensity in resistance training. Int J Sports Med. 2010;31:347-352.
  10. Pérez-Castilla A, Piepoli A, Delgado-García G, Garrido-Blanca G, García-Ramos A. Reliability and concurrent validity of seven commercially available devices for the assessment of movement velocity at different intensities during the bench press. J Strength Cond Res. 2019;33(5):1258-1265. doi:10.1519/jsc.0000000000003118
  11. Pérez-Castilla A, Piepoli A, Garrido-Blanca G, Delgado-García G, Balsalobre-Fernández C, García-Ramos A. Precision of 7 commercially available devices for predicting bench-press 1-repetition maximum from the individual load–velocity relationship. Int J Sports Physiol Perform. 2019;14(10):1442-1446. doi:10.1123/ijspp.2018-0801
  12. Martínez-Cava A, Hernandez-Belmonte A, Couriel-Ibáñez J, Morán-Navarro R, Gonzalez-Badillo JJ, Pallarés JG. Reliability of technologies to measure the barbell velocity : Implications for monitoring resistance training. PLoS One. 2020;In press:1-17. doi:10.1371/journal.pone.0232465
  13. Bourne MN, Opar DA, Williams MD, Shield AJ. Eccentric knee flexor strength and risk of hamstring injuries in rugby union. Am J Sports Med. 2015;43(11):2663-2670. doi:10.1177/0363546515599633
  14. Lee JWY, Li C, Yung PSH, Chan KM. The reliability and validity of a video-based method for assessing hamstring strength in football players. J Exerc Sci Fit. 2017;15(1):18-21. doi:10.1016/j.jesf.2017.04.001
  15. Sconce E, Jones P, Turner E, Comfort P, Graham-Smith P. The Validity of the Nordic Hamstring Lower for a Field-Based Assessment of Eccentric Hamstring Strength. J Sport Rehabil. 2015;24(1):13-20. doi:10.1123/jsr.2013-0097
  16. Moreno-Pérez V, Del Coso J, Romero-Rodríguez D, Marcé-Hernández L, Peñaranda M, Madruga-Parera M. Effects of home confinement due to COVID-19 pandemic on eccentric hamstring muscle strength in football players. Scand J Med Sci Sport. 2020;30(10):2010-2012. doi:10.1111/sms.13768
  17. Romero-Franco N, Jiménez-Reyes P, Castaño-Zambudio A, et al. Sprint performance and mechanical outputs computed with an iPhone app: Comparison with existing reference methods. Eur J Sport Sci. 2017;17(4):386-392. doi:10.1080/17461391.2016.1249031
  18. Balsalobre-fernández C, Bishop C, Beltrán-garrido JV, Cecilia-gallego P, Cuenca-amigó A, Romero-rodríguez D. The validity and reliability of a novel app for the measurement of change of direction performance. J Sports Sci. 2019;00(00):1-5. doi:10.1080/02640414.2019.1640029

 

 

 

 

 

 

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