Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/10216/162372
Author(s): Manoel Juarez Marinho Rios
Title: Assessment and characterization of physiological and biomechanical responses to CrossFit® benchmark workouts in experienced crossfitters
Issue Date: 2024-10-29
Abstract: Understanding crossfitters responses to daily loads is a challenge in prescribing various CrossFit® workouts. We aimed to evaluate and characterize the physiological and biomechanical aspects of the Fran and Isabel CrossFit®. Experiments comprises: (i) the Fran CrossFit® workout (three rounds of 21, 15 and 9 front squats to overhead press plus pull-up repetitions), performed intermittently and unbroken to evaluate physiological responses and post-workout recovery; and (ii) the Isabel workout (30 snatch repetitions with 61 kg), performed at extreme intensity to characterize oxygen uptake (V̇O2) kinetics, energy systems contributions, total energy expenditure and biomechanical changes, particularly in relation to relevant angles. Cardiorespiratory and metabolic variables were evaluated at baseline, during and post-workouts, while muscular functions were assessed at baseline and during the recovery period. The bioenergetic profile was evaluated by considering the sum of aerobic, anaerobic lactic and anaerobic alactic contributions. 3D markerless motion capture was used to collect data along the Isabel workout. The amplitude of the fast component V̇O2 was higher in the Isabel workout compared with unbroken Fran workout (42.0 vs 35.8 mL∙kg-1·min-1), contrary to the time constant (14.2 vs 23.7 s) whose mean values were higher in the unbroken Fran workout, with no differences in the time delay (4.3 vs 4.7 s, respectively) between the two workouts. The unbroken Fran workout elicited a higher peak V̇O2, heart rate, and aerobic contribution (62 vs 40 vs 41%) compared to Isabel and intermittent Fran workouts, which exhibited a higher anaerobic contribution (38 vs 60 vs 59%, respectively). Reduction in muscle function in jumping ability and plank prone test was observed in the recovery period from Fran workouts (intermittent and unbroken). At extreme Isabel workout intensity, maximal lift velocity and maximal lift power decreased from the initial to final phases, while the time from lift until the bar crossed the hip and shoulder decreased progressively along the workout. It is apparent that mechanical, intensity and volume differences between workout modes performed at maximal effort influence cardiorespiratory and bioenergetic profiles. This analysis provided new insights into selecting the prescription of intensity and recovery for CrossFit® workouts (and strength training) performed at maximal effort.
Description: Compreender as respostas dos crossfitters às cargas diárias é um desafio na prescrição de treinos de CrossFit®. O nosso objetivo foi avaliar os aspetos fisiológicos e biomecânicos dos treinos Fran e Isabel de CrossFit®. Os experimentos compreendem: (i) o treino Fran (três séries de 21, 15 e 9 repetições de agachamentos frontais para desenvolvimento acima da cabeça mais elevações), realizado de forma intermitente e contínua para avaliar as respostas fisiológicas e a recuperação pós-treino; e (ii) o treino Isabel (30 repetições de arranco com 61 kg), realizado a intensidade extrema para caracterizar a cinética do consumo de oxigénio (V̇O2), as contribuições dos sistemas energéticos, o gasto energético total e as alterações biomecânicas, particularmente em relação aos ângulos relevantes. As variáveis cardiorrespiratórias e metabólicas foram avaliadas em repouso, durante e após os treinos, enquanto as funções musculares foram avaliadas em repouso e durante a recuperação. O perfil bioenergético foi avaliado considerando as contribuições aeróbicas, anaeróbicas lácticas e anaeróbicas alácticas. A captura de movimento sem marcadores 3D foi utilizada para recolher dados durante o treino Isabel. A amplitude do componente rápido do V̇O2 foi maior no treino Isabel comparado com o treino Fran contínuo (42.0 vs 35.8 mL∙kg-1·min-1), contrário à constante de tempo (14.2 vs 23.7 s), cujos valores médios foram maiores no treino Fran contínuo, sem diferenças no atraso de tempo (4.3 vs 4.7 s, respetivamente) entre os treinos. O treino Fran contínuo provocou um maior pico de V̇O2, frequência cardíaca e contribuição aeróbica (62 vs 40 vs 41%) comparado com os treinos Isabel e Fran intermitente, que exibiram uma maior contribuição anaeróbica (38 vs 60 vs 59%, respetivamente). Foi observada uma redução na função muscular na capacidade de salto e no teste de prancha em posição prona durante a recuperação dos treinos Fran (intermitente e contínuo). Na intensidade extrema do treino Isabel, a velocidade e a potência máximas de levantamento diminuíram da fase inicial para a final, enquanto o tempo do levantamento até a barra cruzar o quadril e o ombro diminuiu progressivamente ao longo do treino. As diferenças mecânicas, de intensidade e de volume entre os modos de treino ao máximo esforço influenciam os perfis cardiorrespiratório e bioenergético. Esta análise forneceu novas perceções para a seleção da prescrição de intensidade e recuperação para treinos de CrossFit® (e treino de força) realizados ao máximo esforço. Palavras-chave: CrossFit®, cinética do consumo de oxigénio, bioenergética, cinemática, aptidão física, recuperação.
Subject: Ciências da saúde
Health sciences
Scientific areas: Ciências médicas e da saúde::Ciências da saúde
Medical and Health sciences::Health sciences
DOI: 10.34626/96ag-na20
TID identifier: 101674848
URI: https://hdl.handle.net/10216/162372
Document Type: Tese
Rights: openAccess
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