Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/10216/166880
Author(s): Aléxia Alves Fernandes
Title: Intracycle velocity variations in swimming: deeper analysis and new insights
Issue Date: 2025-05-30
Abstract: Swimming performance may be optimised by reducing velocity variations and, consequently, energy expenditure, transforming the movement into as uniform as possible. The current thesis deeply analysed the intracycle velocity variation assessment and give new insights into its usefulness for swimming performance enhancement. A systematic scoping review identified the main gaps in the literature showing that 61% of the studies used the coefficient of variation to represent intracycle velocity variation. Swimmers of different competitive levels were evaluated in the four techniques at various paces, recording their displacement along 25 m with aerial and underwater cameras for 2D kinematic analysis. Intracycle velocity variation was assessed combined with other variability measures. Minimum and maximum velocities, stroke rate, length and index, phases duration and velocity, indexes of coordination and synchronization were the kinematical variables examined. Results showed that, although the coefficient of variation is a sensitive method for assessing velocity dispersion around the mean, it was unable to differentiate swimmers of varying competitive levels, except in butterfly. The relative power to velocity was proposed to overcome the intracycle velocity variation limitations, since it integrates the individual characteristics regarding the drag conditions. The power necessary to velocity variation increases in absolute magnitude but decreases in relative terms as mean velocity increases. It also enables to predict its effect on the swimmers performance. This variable revealed that butterfly and front crawl emerged as the swimming techniques that most effectively combined the ability to minimize drag with higher mean velocities. Breaststroke presented the highest mechanical demands, especially at higher intensities, reflecting its biomechanical complexity. This thesis offers comprehensive insights into the velocity variations in swimming and contributes to swimming performance enhancement.
Description: O desempenho na natação pode ser otimizado pela redução das variações de velocidade e consequentemente, do gasto energético, transformando o movimento o mais uniforme possível. A presente tese aprofundou a análise da variação intracíclica da velocidade e fornece novas perspetivas para a melhoria da técnica na natação. A revisão sistemática identificou as principais lacunas na literatura, mostrando que 61% dos estudos utilizaram o coeficiente de variação para representar a variação intracíclica da velocidade. Nadadores de diferentes níveis competitivos foram avaliados nas quatro técnicas de nado em diferentes ritmos, registando seu deslocamento ao longo de 25 m com câmaras aéreas e subaquáticas para análise cinemática 2D. A variação intracíclica da velocidade foi avaliada em conjunto com outras medidas de variabilidade. Velocidades mínimas e máximas, frequência, distância e índice de nado, duração e velocidade das fases do ciclo, índices de coordenação e sincronização foram as variáveis cinemáticas examinadas. Os resultados demonstraram que, embora o coeficiente de variação seja um método sensível para avaliar a dispersão da velocidade em torno da média, não foi capaz de diferenciar nadadores de diferentes níveis competitivos, exceto em mariposa. Propôs-se o uso da potência relativa à variação da velocidade como uma alternativa para superar as limitações da variação intracíclica da velocidade, uma vez que este método integra as características individuais do nadador em relação às condições de arrasto. A potência necessária para a variação de velocidade aumenta em termos absolutos, mas diminui em termos relativos com o aumento da velocidade média. Esta variável revelou que mariposa e crol são as técnicas que melhor combinam a capacidade de minimizar o arrasto com velocidades médias mais elevadas. Bruços apresentou as maiores exigências mecânicas, especialmente em intensidades mais altas, refletindo sua complexidade biomecânica. A presente tese faz uma análise abrangente das variações de velocidade em natação e contribui para a melhoria do desempenho na natação. Palavras-chave: velocidade; variabilidade; cinemática; biomecânica; natação.
Subject: Ciências da saúde
Health sciences
Scientific areas: Ciências médicas e da saúde::Ciências da saúde
Medical and Health sciences::Health sciences
DOI: 10.34626/5tt2-mn18
TID identifier: 101675372
URI: https://hdl.handle.net/10216/166880
Document Type: Tese
Rights: openAccess
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