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Comparação do
chute no futebol entre duas categorias distintas utilizando
coordenadas esféricas.
*Fabiano G. Teixeira, Paulo Roberto Pereira Santiago, Sergio
A. Cunha
Departamento de Educação Física - I.B.
- UNESP - Rio Claro
INTRODUÇÃO
O futebol, devido
sua popularidade mundial e o interesse por sua prática
em todas as faixas etárias, tem sido bastante explorado
através de investigações científicas
durante os últimos tempos (PUTMAN, 1983; LEES e NOLAM,
1998). O futebol mundial é dividido em categorias (por
exemplo: categorias sub-15, sub-17 e sub-20) de acordo com a
FIFA (Federation Internationale Football Association), órgão
máximo que organiza o futebol mundial e que utiliza apenas
a idade cronológica como critério para a divisão
destas categorias. No entanto os treinamentos dos fundamentos
deste esporte, principalmente no Brasil, são basicamente
os mesmos e não mudam com a mudança de categoria.
Sabe-se que para a prática do
futebol são necessários alguns fundamentos que,
com o treinamento, vão evoluindo e aperfeiçoando-se.
Segundo Lees e Nolam (1998) um destes fundamentos, considerado
por muitos o mais importante e o mais estudado no futebol, é
o chute. A análise dos dados do chute no futebol pode
identificar padrões desse movimento, o nível de
habilidade do atleta, além de comparar padrões
de movimento em diferentes faixas etárias (categorias)
e em diferentes tipos de chute.
A Biomecânica tem contribuído
nos estudos sobre o futebol através da Cinemetria, Dinamometria
e Eletromiografia. O presente estudo aborda o chute no futebol
e analisa suas variáveis de interesse através
da cinemetria, conjuntos de métodos utilizados para medir
os parâmetros cinemáticos do movimento (AMADIO
1996).
Alguns estudos (PUTNAM, 1983; RODANO
e TAVANA, 1993) apresentam a angulação e a velocidade
angular das articulações dos membros inferiores
durante a realização do chute. Levanon e Dapena
(1998) mostraram as diferenças entre a latitude do vetor
normal ao plano coxa-perna nos chutes com o peito do pé
e o chute com a parte medial do pé. Mais
recentemente Teixeira, Magalhães Jr., Wisiak e Cunha
(2003) compararam os valores de latitude em função
do tempo do vetor ortonormal ao plano formado pelos segmentos
coxa e perna em participantes com idades distintas. Já
Cunha, Barros, Lima Filho e Brenzikofer (2002) descreveram uma
metodologia para análise do padrão de movimento
de chute utilizando coordenadas esféricas para indicar
a posição dos membros inferiores, mostraram que
os gráficos dos chutes da latitude em função
da longitude podem ser mais bem compreendidos e que as análises
utilizando estas duas variáveis (latitude e longitude)
podem identificar melhor a conduta de cada segmento durante
a realização do chute. Em outros trabalhos, o
chute é investigado em relação ao seu desenvolvimento
ao longo da vida (DAVIDS, LEES, e BURWITZ, 2000). Estas variáveis
são de extrema importância para a compreensão
deste fundamento no futebol. Sendo assim, este estudo teve como
objetivo comparar os valores de latitude e longitude do vetor
ortonormal ao plano formado pelos segmentos coxa e perna em
participantes com 13 e 17 anos de idade.
MATERIAIS E MÉTODOS
Para a realização
deste trabalho foram filmados chutes de 14 participantes destros
do sexo masculino, sendo 7 destes com idade de 13 anos e 7 com
idade de 17 anos. Os participantes necessariamente deveriam
ser praticantes regulares do futebol, ou seja, definidos como
aqueles que treinam regularmente pelo menos duas vezes por semana.
Eles foram instruídos a respeito
dos procedimentos a que seriam submetidos e seus responsáveis
assinaram um termo de consentimento. Este estudo foi aprovado
pela comissão de ética do Instituto de Biociências
da Unesp - Campus de Rio Claro - e os participantes poderiam,
sem restrições, deixá-lo a qualquer momento
que necessitassem.
Foi realizado um aquecimento prévio
para evitar riscos de contusões. Após o aquecimento
cada participante realizou 2 séries de 05 chutes com
a bola parada, sendo que a mesma deveria passar por sobre uma
barreira posicionada a 9.15 m da bola, simulando assim uma cobrança
de falta de uma distância de vinte metros em direção
ao gol. Foram colocados externamente marcadores de isopor medindo
2.5 cm de diâmetro nas articulações do quadril
(trocanter maior), joelho (epicôndilo lateral do fêmur),
tornozelo (maléolo lateral) definindo os segmentos coxa
e perna. Para as filmagens, foram utilizadas 2 câmeras
de vídeo digitais JVC, modelo GR-DVL 9800u, fixadas em
tripés, as quais, foram ajustadas a uma freqüência
de 120 Hz e posicionadas lateralmente ao movimento dos participantes.
Elas focalizavam os marcadores passivos colocados no membro
inferior dos participantes. Os chutes foram analisados a partir
do instante em que o membro de chute foi retirado do solo até
o instante em que o mesmo tocou a bola. Este período
analisado foi apresentado em porcentagem, normalizando assim
o ciclo de movimento (de 0 a 1). Cada chute foi dividido em
duas fases: fase de apoio (vai da retirada do pé de chute
do solo até o contato do calcanhar do pé de apoio
com o solo) e fase de contato (vai do contato do calcanhar do
pé de apoio com o solo até o contato do pé
de chute com a bola). A transição de uma fase
para a outra, foi de aproximadamente 55% (0.55) do ciclo do
movimento. Antes de iniciar as filmagens das execuções
dos chutes, foi colocado um calibrador possuindo 8 (oito) pontos
com posições absolutas conhecidas em relação
a um referencial de eixos cartesianos x, y e z. O sistema de
referências utilizado foi determinado como o eixo y coincidindo
com a vertical (orientado para cima), o eixo x em direção
ao gol, formando uma linha imaginária ortogonal com a
linha de fundo (orientado no ponto médio do gol), ortogonal
ao eixo y e o eixo z definido pelo produto vetorial de x por
y. Após as filmagens, as imagens foram capturadas e armazenadas
no computador. Essas imagens foram medidas através do
software Dvideow (BARROS, BRENZIOKOFER, LEITE e FIGUEROA 1999).
As câmeras foram calibradas e, em seguida, foi realizada
a reconstrução tridimensional, que consistiu na
localização dos pontos marcados nos sujeitos no
espaço tridimensional com as posições relativas
no espaço (realizada também através do
mesmo software) para a obtenção das coordenadas
espaciais tridimensionais.
Foi necessária a realização
de uma suavização dos dados através da
função spline cúbico, em rotina desenvolvida
no software MATLAB®. Após a suavização
dos dados, foram determinados os segmentos (vetores) coxa e
perna. Estes segmentos foram normalizados (transformados em
tamanho unitário) e, em seguida, determinou-se o vetor
ortonormal (veort) ao plano gerado por estes dois vetores, através
do produto vetorial entre eles. Assim, a orientação
do plano coxa-perna foi expressa em coordenadas esféricas
(latitude e longitude) do vetor ortonormal ao mesmo.
Latitude: F = arcsen (Y veort) * 180 /p (-
90º < F < 90º)
Longitude: q = arctan (X veort / Z veort) *180/ p (- 180º
< q < 180º)
Foi encontrada a mediana
de cada conjunto de curvas para cada instante de tempo e seu
respectivo intervalo de confiança através de rotina
desenvolvida no software S-PLUS®. O gráfico da mediana
em função do ciclo de movimento e o intervalo
de confiança dos dois grupos foram analisados, obtendo
assim os resultados que seguem. A semelhança ou diferença
nos padrões foi determinada através da interposição
dos intervalos de confiança entre os grupos.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A ação
do chute é dominada por trocas na orientação
do plano coxa-perna e através da movimentação
destes segmentos (LEVANON e DAPENA 1998). A latitude descreveu
o ângulo entre o vetor ortonormal (formado pelo plano
coxa-perna) e a orientação vertical (Y), já
a longitude deste mesmo vetor utilizou a relação
da orientação horizontal (X / Z) do sistema de
referências adotado.
Foram obtidas 70 curvas da latitude e 70 da longitude do vetor
ortonormal ao plano coxa-perna para cada grupo. Em seguida foi
obtida a mediana para cada instante de tempo em ambos os grupos
com seus respectivos intervalos de confiança.
FIGURA I
A figura acima mostra
a mediana da latitude do vetor ortonormal ao plano formado pelos
segmentos coxa e perna com seus respectivos intervalos de confiança
em função do ciclo de movimento dos grupos de
chutes dos sujeitos de 13 e de 17 anos. Segundo Levanon e Dapena
(1998). Pode-se observar na figura 1 um padrão parecido
do comportamento das curvas durante todo o ciclo de movimento.
Tanto os sujeitos de 13 anos como os sujeitos de 17 anos iniciam
o chute com os valores da latitude próximos a - 20º.
Estes valores diminuem até próximo a transição
de fase, passando por 0º (onde o plano coxa-perna encontra-se
na vertical) e chegando a valores negativos. Em seguida começam
a aumentar, chegando a valores próximos aos iniciais.
No momento anterior ao contato do pé com a bola ocorre
a movimentação do joelho para frente enquanto
a coxa realiza rotação externa para o toque na
bola com a parte medial do pé, observando-se um decréscimo
acentuado da latitude finalizado com o contato do pé
de chute com a bola. Com isto, foi observado que as curvas estão
pouco separadas na fase de apoio: apenas de 0 a 3% e 52 a 53%
do ciclo de movimento, ou seja, uma separação
insignificante se levar em consideração o pequeno
tempo do movimento. Nos demais intervalos foi observado um mesmo
padrão no comportamento do vetor ortonormal, ou seja,
nesta fase não houve separação das curvas
nestes intervalos quando comparados os sujeitos de 17 anos com
os de 13 anos. Já na fase de contato as curvas apresentam
separação de 52 a 84 % e de 91 a 100% ciclo de
movimento, ou seja, uma separação bem maior se
comparada com a fase de apoio. Isto mostra diferenças
na finalização do movimento, apesar de visualmente
apresentarem-se parecidas.
Teixeira et al. (2003) comparando sujeitos de 13 e 20 anos encontraram
pequenas diferenças durante todo o movimento, no entanto
pode-se observar que as maiores diferenças aconteceram
também no final do movimento (91% a 100 % do ciclo de
movimento). Com isto podemos afirmar que os sujeitos de 13 anos
finalizam o movimento de maneira "mais inclinada"
que os sujeitos de 17 anos, ou seja, o plano coxa-perna do grupo
de 17 anos encontra-se mais distante da posição
vertical do que o outro grupo.
FIGURA 2
A figura 2 mostra a mediana da longitude
do vetor ortonormal ao plano formado pelos segmentos coxa e
perna com seus respectivos intervalos de confiança em
função do ciclo de movimento dos grupos de chutes
dos sujeitos de 13 e de 17 anos. Pode-se observar ainda um padrão
parecido do comportamento das curvas durante todo o ciclo de
movimento. Os valores de ambos os grupos iniciam-se próximo
a 140º e continuam com valores próximos a este até
aproximadamente 75% do ciclo de movimento, ou seja, o plano
coxa perna não sofre grandes modificações
em relação à longitude neste período.
Apesar do plano apresentar mudanças nos valores da latitude
deste vetor, os valores da longitude permanecem constantes.
Em seguida, na finalização do movimento, estes
valores diminuem drasticamente até o contato do pé
com a bola, ou seja, ocorrem mudanças no plano em relação
à longitude apenas no final do movimento, quando ocorre
o inicio da extensão da perna para o contato do pé
de chute com a bola. Na fase de apoio não ocorreram grandes
diferenças entre os grupos, ou seja, as curvas não
estão separadas. No entanto, na fase de contato as curvas
apresentaram-se separadas entre 71% e 100% do ciclo de movimento,
ou seja, apresentaram padrões diferentes no final do
movimento .
Apesar de não comparar os chutes
entre faixas etárias, Levanon e Dapena (1998) verificaram
padrões diferentes de latitude e de longitude do vetor
normal ao plano coxa-perna indicando diferenças claras
entre dois tipos de chute, mostrando assim, que este tipo de
comparação, utilizando latitude de um vetor normal
ao plano de interesse, é uma ótima ferramenta
para verificar as diferenças, por exemplo, entre os padrões
de diferentes tipos de chute, ou de diferentes faixas etárias.
CONCLUSÃO
Concluiu-se então
que o comportamento do vetor ortonormal ao plano coxa-perna
de todos os chutes, analisados através da mediana da
latitude destes chutes e seus respectivos intervalos de confiança,
em todos os sujeitos, apresentou um padrão semelhante
durante a fase de apoio. No entanto foram observados padrões
diferentes nos intervalos de 56 a 84% e de 91 a 100% do ciclo
de movimento, na fase de contato. Nos demais intervalos do ciclo,
o padrão de ambos os grupos foi o mesmo. Já o
comportamento do vetor analisado através da mediana da
longitude apresentou mesmo padrão na fase de apoio, mas
padrões diferentes no final do movimento (71% a 100%
do ciclo de movimento).
Assim, pode-se verificar que as diferenças
entre os padrões definidos pela latitude e longitude
do vetor ortonormal ao plano coxa-perna apresenta distinções
insignificantes na fase de apoio, e diferenças maiores
no final do movimento (fase de contato) entre os participantes
com idades de 13 e de 17 anos. Como os dois grupos realizam
os experimentos utilizando o mesmo tipo de chute, as diferenças
em função da idade não são muito
grandes. Desta forma, pode-se afirmar que os padrões
dos movimentos do chute entre essas idades são os mesmos
na fase de apoio. Já na fase
de contato pode-se afirmar que o padrão de chute foi
diferente entre os dois grupos devido à separação
das curvas ocorrida no final da fase de contato.
REFERÊNCIAS
- AMADIO, A. C. Fundamentos biomecânicos para análise
do movimento humano. São Paulo: Laboratório de
Biomecânica/EEUSP, 1996.
- BARROS, R. M. L.; BRENZIOKOFER, R.; LEITE, N, J.; FIGUEROA,
P. Desenvolvimento e avaliação de um sistema para
análise cinemática tridimensional de movimentos
humanos. Revista Brasileira de Engenharia Biomédica.
RJ. V.15, n.1/2, 1999, p.79-86.
- CUNHA, S.A.; BARROS, R.; LIMA FILHO, E. C.; BRENZIKOFER, R.
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coordenates of the lower limb. In: SPINKS, W. (Ed.). Science
and football IV. London: Routledge, 2002, p.8-15.
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coordination and control in kicking skills in soccer: Implications
for talent identification and skill acquisition. Journal of
Sports Sciences, v.18, p.703-714, 2000.
- LEES, A., NOLAN, L. The biomechanics of soccer: a review.
Journal of Sports Sciences, v. 16, n. 4, 1998, p.211-34 .
- LEVANON, J.; DAPENA, J. Comparasion of the kinematics of the
full-instep and pass kicks in soccer. Journal of Sports Sciences,
v. 30, n.6, 1998, p. 917-27.
- PUTMAN, C. A. Interaction between segments during a kicking
motion. In: MATSUI, H.;KOBAYASHI, K. (Ed.). Biomechanics VIII
-B H. Champaign: Human Kinetics, 1983, p.695-700.
-RODANO, R.; TAVANA, R. Three dimensional analysis of the instep
kick in professional soccer players. In: REILLY, T.; CLARYS,
J.; A. STRIBBE, A. (Ed.). Science and football II. London: E&FN
Spon, 1993, p.357-361.
- TEIXEIRA , F. G., MAGALHÃES Jr, W. J., WISIAK, M.,
CUNHA, S. A., Análise do chute no futebol em duas idades
distintas através das coordenadas esféricas. .
In: CONGRESSO BRASILEIRO DE BIOMECÂNICA, n.10, 2003 Ouro
Preto. Anais… V.I, Ouro Preto- MG, p.160-3, 2003.
FIGURAS
FIGURA 1
Figura 1 - Gráfico das medianas da
latitude do vetor ortonormal do conjunto de chutes dos sujeitos
de 13 e 17 anos com seus respectivos intervalos de confiança
em função do ciclo de movimento.
FIGURA 2
Figura 2 - Gráfico das medianas da longitude do vetor
ortonormal do conjunto de chutes dos sujeitos de 13 e 17 anos
com seus respectivos intervalos de confiança em função
do ciclo de movimento.
Artigo publicado
TEIXEIRA, F.G., SANTIAGO, P.R.P, CUNHA,
S. A. Comparação do chute entre duas categorias
distintas utilizando coordenadas esféricas. Revista Brasileira
de Biomecânica. p. 57-61, São Paulo 2003.
*Prof. Ms. Fabiano Gomes Teixeira
Bacharel em Educação Física
-UNESP-Rio Claro-SP;
Mestre em Ciência da Motricidade Humana -UNESP-Rio Claro.
Labio - Laboratório de Análise Biomecânicas
Dep. Educação Física - UNESP - Rio Claro
-SP
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