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Biomecânica do arremesso de jump no basquetebol Biomechanics of the basketball jump shoot

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Ondas de Choque Terapia por Ondas de Choque Tratamento não invasivo Anúncios Google Aceleração de Aplicações Aceleração de Aplicações Web através de compressão e TCP offload Anuncie neste site Biomecânica do arremesso de jump no basquetebol Biomechanics of the basketball jump shoot Universidade Federal do Paraná (UFPR) - Curitiba - Paraná. Departamento de Educação Física (DEF). Centro de Estudos do Comportamento Motor (CECOM). (Brasil) Victor Hugo Alves Okazaki André Luiz Félix Rodacki Fábio Heitor Alves Okazaki Resumo Este estudo objetivou descrever as seqüências de ação dos segmentos para identificar as fases que caracterizem a coordenação do arremesso de jump no basquetebol. Dez atletas da categoria adulto masculino (idade 23,4 ± 5,1 anos; estatura 1,9 ± 0,1m; peso 85,1 ± 14,9kg; experiência 10,8 ± 4,6 anos) foram analisados através de filmagem em 2D (60Hz) no plano sagital, desempenhando o arremesso de jump no basquetebol. O arremesso iniciou de uma posição de preparação (fase de preparação) até que a bola começou a ser erguida para um melhor posicionamento para o lançamento (fase de elevação da bola). Um período com pouca variação no deslocamento dos membros superiores aconteceu (fase de estabilidade) antes do lançamento da bola (fase de lançamento). A bola foi lançada com uma continuidade nos movimentos de lançamento (fase de inércia), mesmo após a perda de contato da mão com a bola. Desta forma, cinco fases foram identificadas através de uma análise biomecânica do arremesso de jump em função do movimento. Unitermos: Arremesso de jump. Basquetebol. Biomecânica. Abstract This study aimed to describe sequences of action from segments to identify the phases that characterize the basketball jump shoot coordination. Ten athletes from the adult men category (age 23,4 ± 5,1 years; height1,9 ± 0,1m; weight 85,1 ± 14,9kg; experience 10,8 ± 4,6 years) were analyzed through a 2D (60 hz) film in the sagital plane, performing the basketball jump shoot. The shoot began from a preparation position (preparation phase) until the ball started to be lifted up to a better position to the release (ball lift up phase). A period with little variation in the angular displacement of the upper arm happed (stability phase) before the ball release (release phase). The ball was released with a follow through in the release movements (inertial phase), even after the loss of contact between the hand and ball. Therefore, five phases were identified through the biomechanical analysis of the jump shot in relation to the actions of the movement. Keywords: Jump shoot. Basketball. Biomechanics. Revista Digital - Buenos Aires - Año 11 - N Febrero de / 1 Introdução O arremesso é o fundamento mais importante no basquetebol (BUTTON et al., 2003; MANOLE et al., 2002; ELLIOTT, 1992). Dentre as técnicas de arremesso, o jump tem demonstrado ser a técnica de arremesso mais eficiente (OKAZAKI et al., 2005; OKAZAKI et al., 2004; COLEMAN & RAY, 1976) e utilizada, independente da função que o jogador desempenha (ELLIOTT, 1992; OKAZAKI et al., 2004). Por esta razão, o arremesso de jump tem sido amplamente estudado através de observações qualitativas, modelos matemáticos de dedução e evidências experimentais (KNUDSON, 1993; HUDSON, 1985). Alguns estudos procuraram verificar as alterações na performance do arremesso de jump em função do aumento da distância em relação à cesta (LIU & BURTTON, 1999; MILLER & BARTLETT, 1996; WALTERS et al., 1990; ELLIOTT & WHITE, 1989), da presença de um marcador durante a realização do arremesso (ROJAS et al., 2000), de diferentes posições do corpo na hora do lançamento (RIPPOL et al., 1986), da influência do campo visual em diferentes instantes do arremesso (OUDEJANS et al., 2002), etc. Entretanto, como as articulações dos segmentos se movem em uma forma coordenada para estabelecer os parâmetros de lançamento ainda não estão claros (BUTTON et al., 2003; KNUDSON, 1993). O entendimento da coordenação do arremesso de jump pode auxiliar no processo ensinoaprendizado fornecendo subsídios para um treinamento mais especializado. O objetivo do estudo foi descrever as seqüências de ação dos segmentos e identificar fases que caracterizem a coordenação do arremesso de jump no basquetebol. Metodologia Amostra A amostra foi constituída por 10 atletas de basquetebol (idade 23,4 ± 5,1 anos; estatura 1,9 ± 0,1 m; peso 85,1 ± 14,9 kg; experiência 10,8 ± 4,6 anos) pertencente à categoria adultomasculino (Seleção Paranaense Universitária de 2003). Foram selecionados atletas que não reportaram nenhum tipo de lesão ou incapacidade que pudesse interferir no andamento da pesquisa. Antes do início da avaliação, todos os participantes foram informados dos procedimentos de avaliação necessários para o estudo e assinaram um termo de consentimento livre e esclarecido. Procedimentos experimentais Os sujeitos foram convidados a participar de uma única sessão experimental, onde foram submetidos a uma análise cinemática da performance do arremesso de jump no basquetebol. Análise cinemática Antes do início da filmagem, um aquecimento de 15 minutos foi realizado, composto por vários exercícios generalizados. O aquecimento não foi controlado e cada participante foi livre para escolher sua própria rotina de exercícios para evitar qualquer tipo de fadiga. Posteriormente, os participantes foram demarcados por um único avaliador (ver modelo biomecânico para maiores detalhes), enquanto foram informados dos procedimentos experimentais. Após a demarcação dos sujeitos, foram praticados arremessos (10-20) em uma posição frontal e perpendicular à cesta (diâmetro do aro de 0,45m e altura do aro de 3,05m), a uma distância de 4,6m (distância de lance-livre). Três movimentos selecionados foram extraídos aleatoriamente a partir de um conjunto de dez arremessos bem sucedidos (arremessos em que a bola passou através do aro sem tocar antes a tabela) que foram filmados. A média de três arremessos filmados foi agrupada para representar o padrão de movimento de cada sujeito. O início do movimento de arremesso foi determinado 10 quadros (frames) antes do instante em que o sujeito inicia a elevação da bola (a partir de uma flexão de ombro ou cotovelo). O final do movimento foi determinado no instante de lançamento da bola (quadro em que a bola não está mais em contato com a mão do atleta). A coordenação do arremesso foi analisada a partir dos movimentos relativos às articulações do ombro, do cotovelo e do punho. Os movimentos destas articulações foram quantificados através de uma análise cinemática conduzida a partir de filmagem. Para tal, foi utilizada uma filmadora (Panasonic - Palmcorder-VHS de 60 Hz - Shutter Speed de 1/250) foi posicionada perpendicularmente ao plano de movimento com o centro focal direcionado sobre a articulação do ombro. A filmadora foi posicionada do lado direito dos sujeitos, a uma distância de 8 metros do plano de movimento. A escolha do lado direito se deve ao fato dos sujeitos selecionados serem destros. Como o arremesso é predominantemente desempenhado em um único plano, uma análise em 2 dimensões tem sido considerada adequada (OKAZAKI & RODACKI, 2005; BUTTON et al., 2003; RIPPOL et al., 1986). Para uma melhor visualização do movimento, uma cortina de cor preta foi colocada ao lado esquerdo do arremessador. Desta forma, foi proporcionado um plano de fundo contrastante aos marcadores (cor branca) utilizados no modelo biomecânico, facilitando o processo de digitalização dos dados. A representação esquemática do local de filmagem encontra-se expressa na figura 1. Modelo biomecânico Para a determinação dos movimentos, uma série de marcas (15mm de diâmetro) foi aderida à pele sobre os seguintes pontos anatômicos: (1) quadril - crista ilíaca; (2) ombro - centro articular ombro (3-5 cm abaixo do acrômio); (3) cotovelo - epicôndilo lateral do úmero; (4) punho - processo estilóide da úlna; e (5) eixo articular da quinta falange - quinto metacarpofalangeano. Este conjunto de pontos anatômicos foi utilizado para definir os segmentos do tronco (1-2), braço (2-3), ante-braço (3-4) e mão (4-5). A junção formada por dois segmentos adjacentes forneceu os ângulos articulares do modelo biomecânico de cinco pontos e quatro segmentos proposto: articulação do ombro (tronco+braço), cotovelo (braço+antebraço) e punho (antebraço+mão) (Figura 2). Como a velocidade e o ângulo de projeção da bola não deriva significativamente das orientações dos membros inferiores (ELLIOTT & WHITE, 1989; RIPPOL et al., 1986), ou do braço que não realiza o lançamento (ROJAS et al., 2000; KNUDSON, 1993; HUDSON, 1985), apenas o braço de ação foi representado no modelo biomecânico. As imagens foram armazenadas em fita e posteriormente transferidas para um computador através de um conversor de analógico-digital (Belkin - USB, F5U208, USA). As imagens foram digitalizadas manualmente por um único avaliador através de um software específico de análise de movimento (Geeware Motion Analysis ) e um conjunto de variáveis foi obtido. Variáveis de estudo Para determinar os padrões de movimentos que caracterizem as fases do arremesso, o comportamento do deslocamento e velocidade angulares das articulações do ombro, cotovelo e punho, foi analisado. Análise estatística Os dados foram analisados a partir de estatística descritiva de médias e desvios-padrão. Os testes de Kolmogorov-Smirnov e Bartlett foram utilizados para analisar a normalidade e a homocedasticidade dos dados, respectivamente. Para atenuar o ruído incluso nas análises cinemáticas, devido ao processo de coleta e digitalização dos dados (OKAZAKI et al., 2004; WOOD, 1982), foi aplicado um filtro recursivo do tipo Buterworth de 2ª ordem com uma freqüência de corte de 10Hz (OKAZAKI & RODACKI, 2005; ELLIOTT, 1992). Para reduzir a variabilidade intra e inter sujeitos, os dados foram normalizados em função do tempo ciclo do arremesso, ou seja, os movimentos foram expressos em valores percentuais. Este procedimento foi realizado por meio de uma função spline, calculado através do software Biomechanics Toolbox (RODACKI & FOWLER, 2001). As análises estatísticas foram realizadas através do software STATISTICA (STATSOFT Inc., versão 6.0). O nível de significância adotado foi de p 0,05. Resultados O arremesso de jump dura em torno de 0,86 segundos, sendo a maior parte do tempo responsável pela preparação do lançamento (0,52 segundos) e a menor parte do tempo pelo lançamento (0,34 segundos). O deslocamento e velocidade angulares do arremesso encontramse expressos na figura 2. A articulação do ombro realiza uma flexão durante todo o arremesso, apresentando uma amplitude de 113,0º. Sua velocidade angular pode alcançar valores superiores a 1000º/seg. Três padrões de comportamento podem ser diferenciados a partir do deslocamento angular do ombro: instante de flexão gradativa (1%-64%), estabilidade com pouca alteração no deslocamento angular (64%-88%) e de flexão mais acentuada (88%- 100%). A articulação do cotovelo apresentou uma amplitude angular de 80,4º e velocidades angulares que podem ultrapassar 2000º/seg. Esta articulação realiza um movimento de flexão e, posteriormente, de extensão. Entretanto, três padrões podem ser diferenciados em função do comportamento do deslocamento angular do cotovelo: flexão gradativa (1%-48%), estabilidade com pouca alteração no deslocamento angular (48%-82%) e extensão para o lançamento (82%-100%). A articulação do punho realiza uma extensão e posteriormente uma flexão. A velocidade angular do punho, assim como a do cotovelo, pode ultrapassar 2000º/seg. Três padrões são evidenciados no comportamento do deslocamento angular do punho: estabilidade com pouca alteração no deslocamento angular (1%-40%), extensão gradativa (40%-82%) e flexão acentuada (82%-100%). Discussão Cinco fases foram propostas com base no padrão do deslocamento e velocidade angular das articulações do ombro, cotovelo e punho, na performance do arremesso de jump no basquetebol (Quadro 1 e Figura 4). Fase de preparação (posição inicial) A fase de Preparação constitui a posição inicial para o lançamento da bola. O cotovelo e punho encontram-se semiflexionados (134,3º e 191,9º, respectivamente). A bola é segura próxima ao corpo com as duas mãos, tendo os dedos afastados (COLEMAN & RAY, 1976). O joelho e quadril também apresentam uma pequena flexão, além de uma inclinação de tronco (MILLER & BARTLETT, 1996, 1993). Os pés são afastados na linha dos ombros, com peso do corpo igualmente dividido entre eles (ALMEIDA, 1998). Pode-se utilizar a estratégia do posicionamento do pé, correspondente ao lado do braço de ação, à frente, o que auxilia numa maior estabilidade para o arremessador (ELLIOTT, 1992; MARQUES, 1980). Esta posição do pé a frente elimina a necessidade na rotação do ombro, do tronco e da pelve durante a fase de propulsão no salto (KNUDSON, 1993; ELLIOTT, 1992, HUDSON, 1985). Fase de elevação da bola Início do movimento dos membros superiores com a flexão de ombro e cotovelo. Nesta fase a bola é elevada para ser lançada. O cotovelo é a primeira articulação a ser desacelerada (28%), sendo seguida pela desaceleração da flexão do ombro (41%). O punho permanece inicialmente com pouca variação no deslocamento angular, posteriormente, inicia uma extensão para o posicionamento da bola (38%). A bola deve permanecer próxima ao corpo para manter a estabilidade e reduzir o deslocamento horizontal do corpo (ROJAS et al., 2000). É realizado um alinhamento do ombro, do cotovelo, do punho e dos olhos para melhorar a precisão através da rotação do ombro no plano horizontal entre 29º e 55º (MILLER & BARTLETT, 1993). Apesar da fase de elevação da bola ter seu término com o instante em que o cotovelo para de realizar uma flexão, o ombro, ainda em flexão, continua a elevar a bola até que atinja aproximadamente 110º. Durante a elevação da bola o cotovelo deve estar posicionado abaixo desta, em direção à cesta (ROJAS et al., 2000; ELLIOTT, 1992; COLEMAN & RAY, 1976; DAIUTO, 1971). Fase de estabilidade O cotovelo termina sua flexão desacelerando o movimento (65%) e inicia uma aceleração com movimento de extensão para o lançamento da bola. Este período caracterizado por uma pequena variação no deslocamento angular do cotovelo (52%-79%), constitui a fase de estabilidade do arremesso. Alguns jogadores podem apresentar uma fase de estabilidade mais reduzida ou ausente para maior proveito da energia de um pré-estiramento da musculatura extensora do cotovelo (BUTTON et al., 2003). O ombro está realizando uma desaceleração que ocorre até o final desta fase. Esta articulação também apresenta um pequeno período de estabilidade, entretanto, este ocorre após a fase de estabilidade do cotovelo (65%). O punho, ainda em movimento de extensão, está em aceleração no início desta fase (até 56%) e, posteriormente, começa a desacelerar seu movimento até a próxima fase do arremesso (82%). Para que o punho seja totalmente estendido antes da saída da bola, uma aplicação de pressão das mãos ao segurar a bola pode ser realizada (COLEMAN & RAY, 1976). Fase de lançamento A fase de lançamento é iniciada pela extensão do cotovelo e/ou flexão do punho, sendo seu final determinado com a perda de contato da mão com a bola (lançamento). O ombro na fase de lançamento está iniciando sua aceleração para o lançamento da bola (80%), após sair de seu período de estabilidade (88%). O cotovelo está aumentando sua aceleração num movimento de extensão para o lançamento da bola. Alguns autores apontam a extensão do cotovelo como o ponto mais importante no lançamento, inferindo um maior impulso impelido à bola através desta articulação (BUTTON et al., 2003; MILLER & BARTLETT, 1993). O punho inicia seu movimento de flexão (81%) pouco após o movimento de extensão do cotovelo (80%). Daiuto (1971) aponta que esta flexão deve acontecer com pequeno desvio lateral e, somente, após a extensão completa do cotovelo. Contudo, os dados do presente estudo demonstraram que a flexão de punho ocorre antes do maior valor de extensão do cotovelo sustentando a descrição do arremesso proposta por Almeida (1998). Este autor aponta que a flexão de punho, em direção à cesta, deve ocorrer antes da flexão completa do cotovelo (ALMEIDA, 1998). O lançamento deve ser realizado com um movimento de flexão do punho e dos dedos, de forma que a bola realiza uma trajetória em forma de parábola, com rotação para trás após perder o contato com os dedos (ALMEIDA, 1998; KNUDSON, 1993; COLEMAN & RAY, 1976; DAIUTO, 1971). Fase de inércia A fase de inércia é determinada pelo instante em que a bola é lançada, não havendo mais o contato do jogador com a bola. Esta fase é caracterizada por uma continuidade na flexão do punho (ROJAS et al., 2000) e uma restrição do movimento de flexão do ombro (aproximadamente 120º) e extensão do cotovelo (aproximadamente 130º). A coordenação e continuidade de todos os movimentos são simplesmente imprescindíveis no arremesso (DAIUTO, 1971). O arremesso é terminado com o cotovelo estendido e com a mão paralela ao chão com os dedos apontados para a cesta (COLEMAN & RAY, 1976). Diferentes valores são encontrados na literatura quanto aos deslocamentos angulares no instante do lançamento. Coleman e Ray (1976) apontam que o ângulo do ombro deve variar entre 135º e 180º, não excedendo estes valores. Todavia, alguns estudos demonstraram que os valores de deslocamento angular no instante do lançamento podem variar de 113º (ELLIOTT & WHITE, 1989) a 148º (ELLIOTT, 1992) para a articulação do ombro, 132º (ELLIOTT & WHITE, 1989; MILLER & BARTLETT, 1993) a 156º (ELLIOTT, 1992) para a articulação do cotovelo e entre 179º (ELLIOTT, 1992) e 201º (ELLIOTT & WHITE, 1989) para a articulação do punho. O presente estudo apresentou 122º, 131º e 180º, respectivamente para os ângulos de lançamento da articulação do ombro, cotovelo e punho. Análise das relações entre as articulações adjacentes A relação ombro-cotovelo demonstrou uma relação inversa até o instante da fase de lançamento da bola (80%), com o movimento sendo conduzido principalmente pelo ombro. Entretanto, posteriormente, o movimento possui uma relação direta com predomino da ação do cotovelo no movimento. Esta análise das articulações ombro-cotovelo sugere a maior participação do cotovelo na geração de impulso para lançar a bola. Por outro lado, a articulação do ombro parece auxiliar o posicionamento da bola e a estabilização do movimento para que a bola seja lançada (Figura 5). A relação cotovelo-punho demonstrou que enquanto a articulação do cotovelo realiza sua flexão (52%), a articulação do punho passa da fase de estabilidade (1%-38%) para sua extensão (39%-81%). Posteriormente (82%-100%), ambas as articulações demonstram uma relação inversa para o lançamento da bola, pois o cotovelo está realizando uma extensão e o punho uma flexão. Esta ação conjunta num movimento de extensão de cotovelo e flexão de punho sugere a participação destas duas articulações de forma efetiva na geração de impulso para lançar a bola. Por conseguinte, a articulação do punho não parece ter participação apenas na precisão do arremesso como sugerido por alguns autores (MILLER & BARTLETT, 1993, 1996). Análise da seqüência de ação das articulações Apesar do arremesso de jump demonstrar uma seqüência de ação inicial próximo-distal dos movimentos responsáveis pelo lançamento da bola. Ou seja, o ombro, articulação mais proximal, iniciou seu movimento de flexão primeiro (1%), posteriormente, ocorreu uma extensão de cotovelo (60,7%), seguido por uma flexão de punho (80,4%). Não foi verificado o princípio da somatória das velocidades no movimento, conforme o princípio próximo-distal (ANDERSON & SIDAWAY, 1994; PUTNAN, 1991). Pois, apesar do ombro alcançar a maior velocidade angular primeiro, o punho é a articulação que atingiu seu maior valor de velocidade angular, sendo as velocidades do punho e cotovelo acontecendo num instante de tempo próximo. Desta forma, o movimento de arremesso de jump se aproximou mais da descrição de Van
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