ISSN An International Electronic Journal Volume 4 Number 1 January Artículo de Investigación

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1 Journal of Human Sport & Exercise Vol IV No I Journal of Human Sport and Exercise online J. Hum. Sport Exerc. Official Journal of the Area of Physical Education and Sport. Faculty of Education. University of Alicante. Spain ISSN An International Electronic Journal Volume 4 Number 1 January 2009 Artículo de Investigación CAMBIOS EN LA VELOCIDAD CRÍTICA Y EN LA FRECUENCIA CRÍTICA DE BRAZADA DURANTE UN PERIODO DE ENTRENAMIENTO EN NATACIÓN DE 12 SEMANAS: CASO PRÁCTICO Daniel A. Marinho 1,2, António J. Silva 2,3, Victor M. Reis 2,3, Aldo M. Costa 1,2, João P. Brito 2,4, Ricardo Ferraz 1, Mário C. Marques 1,2 1 Department of Exercise Science, University of Beira Interior, Covilhã, Portugal 2 Research Centre for Sport, Health and Human Development, Vila Real, Portugal 3 University of Trás-os-Montes and Alto Douro. Department of Sport Sciences, Vila Real, Portugal 4 Sports Science Institute of Rio Maior, Rio Maior, Portugal Recibido: 14 de octubre de 2008; revisado: 15 de noviembre de 2008; aceptado: 20 de noviembre de 2008 RESUMEN El propósito de este estudio era analizar la evolución de la velocidad y frecuencia de brazada críticas durante 12 semanas de entrenamiento en nadadores de un mismo grupo de edad. En esta investigación participó un grupo de catorce nadadores de un mismo grupo de edad y la evaluación se realizó en dos pruebas diferentes, la primera al inicio de la temporada y la segunda tras 12 semanas de entrenamiento. En cada prueba se determinaron, para cada participante, la velocidad y la frecuencia de brazada críticas. El resultado principal fue que, entre la primera y la segunda prueba, la velocidad crítica aumentó, mientras que la frecuencia crítica de brazada se redujo, por lo que parece que durante las 12 semanas de entrenamiento se mejoró la capacidad técnica. Los nadadores pudieron realizar su ejercicio con la misma intensidad fisiológica, a mayor velocidad y con menor frecuencia de brazada, una información que podría ayudar a los entrenadores de natación a controlar su entrenamiento sin necesidad de utilizar instrumentos costosos. Palabras clave: entrenamiento, nadadores de un grupo de edad, capacidad aeróbica, técnica. Cita Bibliográfica: Marinho DA, Silva AJ, Reis VM, Costa AM, Brito JP, Ferraz R, Marques MC. Cambios en la velocidad crítica y en la frecuencia crítica de brazada durante un periodo de entrenamiento en natación de 12 semanas: caso práctico. J. Hum. Sport Exerc. 2009; 4(1): Dirección de correspondencia. Universidade da Beira Interior, Departamento de Ciências do Desporto. Rua Marquês d'ávila e Bolama Covilhã, Portugal Tel Fax: mmarques@ubi.pt 2009 Universidad de Alicante. Facultad de Educación.

2 Marinho DA, Silva AJ, Reis VM, et al. / J. Hum. Sport Exerc. 1 (2009) INTRODUCCIÓN Wakayoshi et al. (1992) introdujeron y adaptaron para la natación el concepto de velocidad crítica a partir del concepto original de potencia crítica propuesto por Monod y Scherrer (1965). Se definió el término velocidad crítica como la velocidad de natación máxima que puede mantenerse durante un periodo de tiempo prolongado sin agotamiento (Wakayoshi et al., 1992). Además del concepto de velocidad crítica, que utilizan con frecuencia los entrenadores para determinar la intensidad de la capacidad aeróbica de los nadadores, Pelayo et al. (2000) fueron pioneros en proponer la hipótesis de la existencia de una frecuencia de brazada teórica que podría mantenerse sin producir agotamiento durante un periodo de tiempo prolongado, lo cual se definió como frecuencia crítica de brazada. Maclaren y Coulson (1999) informaron de que el entrenamiento aeróbico producía un efecto positivo sobre la velocidad crítica. Estos autores comunicaron un aumento y un estado estático en la velocidad crítica después de un entrenamiento aeróbico de 8 semanas y un periodo de entrenamiento anaeróbico de 3 semanas, respectivamente. Ademas, varios estudios han ilustrado la curva hiperbólica entre velocidad y frecuencia de brazada (Dekerle et al., 2005; Wakayoshi et al., 1993a). De hecho, al intentar nadar con mayor rapidez, un nadador aumentará la frecuencia de su brazada, un aumento específico que será perjudicial para la longitud de la brazada por encima de una intensidad submáxima determinada (Nomura y Shimoyama, 2002). Por consiguiente, cuanto más larga sea la carrera, más baja será la velocidad y menor será la frecuencia de la brazada. Dekerle et al. (2002) sugirieron que la relación entre frecuencia de brazada y tiempo podía modelarse utilizando un sencillo método de regresión linear y, en efecto, la frecuencia crítica de brazada también se representa mediante la pendiente de la relación entre «número de ciclos de brazada» y tiempo (Dekerle et al., 2002). Puede observarse que la evaluación de la frecuencia crítica de brazada no exige la realización de pruebas adicionales en comparación con la determinación de la velocidad crítica, sino que se basa en el registro de la frecuencia de la brazada en cada ocasión. Dekerle et al. (2002) notificaron un coeficiente lineal de regresión de 0,99-1,0 al modelar la relación entre el número de ciclos de brazada y el tiempo. Además, Dekerle et al. (2002) advirtieron que la frecuencia crítica de brazada no era significativamente diferente y se correlacionaba en gran medida con la frecuencia media de brazada de una prueba de 30 minutos. Además, al nadar a la velocidad crítica, los sujetos adoptaban de forma espontánea unos valores de frecuencia de brazada similares a los críticos y, cuando se veían forzados a nadar a la frecuencia crítica de brazada, los participantes nadaban a la velocidad crítica. No obstante, el número de estudios acerca de la frecuencia crítica de la brazada es muy reducido, específicamente en nadadores jóvenes (Pelayo et al., 2000; Dekerle et al., 2002). Se necesitan más estudios para incorporar los datos de los entrenamientos, la biomecánica, el control motor y la fisiología del movimiento en los nadadores de competición (Dekerle, 2006). Parece que la velocidad y la frecuencia de brazada críticas se asocian con el rendimiento aeróbico. Sin embargo, estas dos variables no siempre se coordinan durante el entrenamiento. En relación con ello, no está claro si la mejora de la capacidad aeróbica (por ejemplo, la velocidad crítica) depende de la mejora bioenergética o biomecánica (eficiencia técnica). Por lo tanto, el objetivo de este estudio era analizar los cambios de la velocidad y de la frecuencia críticas de la brazada durante 12 semanas de entrenamiento en un grupo de jóvenes nadadores de competición Universidad de Alicante. Facultad de Educación. ISSN

3 Velocidad crítica en la natación 54 MATERIAL Y MÉTODO Muestra En esta investigación participó un grupo de catorce nadadores de un mismo grupo de edad, todos ellos miembros de un equipo representativo de natación portugués. Las medias de edad, altura, peso y años de práctica competitiva eran, respectivamente, 13,60 ± 0,21 años de edad, 1,60 ± 0,10 m, 49,07 ± 13,69 kg y 4,43 ± 0,51 años. Los padres de los participantes dieron su consentimiento por escrito y los procedimientos recibieron la aprobación de la junta de revisión institucional. Procedimiento La evaluación se realizó en dos pruebas diferentes. La primera se llevó a cabo al inicio de la temporada (durante la primera semana de octubre) y la segunda, después de 12 semanas de entrenamiento (durante la última semana de diciembre). Durante este período, los participantes realizaron 70 unidades de entrenamiento, correspondientes a un valor medio de 5,83 ± 0,72 unidades de formación por semana y recorrieron 258 km, lo que equivale a un valor medio de 21,50 ± 4,12 km por semana y 3,70 ± 0,60 km por unidad de formación, 23,40 km (intensidad correspondiente a su velocidad crítica: 2,60 ± 1,02 km por semana) y 8,0 km (intensidad correspondiente a su potencia aeróbica: 1,60 ± 0,28 km por semana). El entrenamiento restante comprendía tareas aeróbicas bajas y entrenamiento en técnica y velocidad, con un entrenamiento en tierra consistente en dos sesiones semanales de 20 minutos de duración cada una para estado físico general (ejercicios abdominales, flexiones, ejercicios del músculo erector espinal y estiramientos). En cada prueba se determinaron, para cada participante, la velocidad crítica y la frecuencia crítica de brazada. Todos los nadadores realizaron dos pruebas máximas a estilo crol, de 50 y 400 m, antes de las cuales cada nadador realizó el mismo protocolo de calentamiento. Las pruebas de 50 y 400 m tuvieron lugar con un intervalo de dos días, comenzando con la de 50 m. El proceso de evaluación se realizó en una piscina interior de 25 m de largo, con salidas en el agua en ambas pruebas (Fernandes y Vilas- Boas, 1999). La velocidad crítica se evaluó considerando la pendiente de la relación entre distancia y tiempo (50 m y 400 m) y la gráfica del rendimiento en natación se elaboró en relación al tiempo (figura 1) (Wakayoshi et al., 1992). Se determinó la frecuencia crítica de brazada usando la pendiente de la relación entre el número de ciclos de brazada y el tiempo (50 m y 400 m) (figura 2). En cada prueba se midió el número de ciclos de brazada cada 25 m (Marinho et al., 2006).

4 Marinho DA, Silva AJ, Reis VM, et al. / J. Hum. Sport Exerc. 1 (2009) Distancia (m) y = 1,12x + 11, Tiempo (s) Figura 1. Ejemplo de la evaluación de la velocidad crítica para un nadador de la prueba (velocidad crítica = 1,12 m/s). También se presenta la ecuación de regresión entre la distancia y el tiempo del acontecimiento. Ciclos de brazada (número) y = 1,17x + 19, Tiempo (s) Figura 2. Ejemplo de la evaluación de la frecuencia crítica de la brazada para un nadador de la prueba (frecuencia crítica de la brazada = 1,17 ciclos/s). También se presenta la ecuación de regresión entre el número de ciclos de brazada y la duración de la prueba. Estadística Se calcularon las desviaciones media y estándar para todas las variables y se comprobó la normalidad de la distribución de todos los datos con la prueba de Shapiro-Wilks. También se aplicaron el coeficiente de correlación de Pearson y las pruebas tstudent independiente y de muestras emparejadas. Se fijó la significación estadística en p 0,05 para todo el análisis. Los datos se dividieron también en dos grupos, tomando el valor de la velocidad crítica obtenida en la primera evaluación. El grupo 1 correspondía a los siete nadadores que presentaron los valores más elevados de velocidad crítica y el grupo 2 correspondía a los siete nadadores que presentaron los valores más bajos Universidad de Alicante. Facultad de Educación. ISSN

5 Velocidad crítica en la natación 56 RESULTADOS La tabla 1 muestra los valores medios de cada prueba de crol de 50 y 400 m. El presente estudio mostró incrementos significativos en el rendimiento en natación. Estos valores sirvieron para determinar la velocidad crítica y el registro del número de ciclos de brazada de cada ocasión permitió la determinación de la frecuencia crítica de brazada (tabla 2). Puede observarse que, entre las pruebas primera y segunda, la velocidad crítica aumentó, mientras que la frecuencia crítica de brazada se redujo. Tabla 1. Valores medio ± DE de las pruebas de crol de 50 m y 400 m en las pruebas primera y segunda. Pruebas Evaluación Media ± DE valor p Crol 50 m (s) 1.ª prueba 36,60 ± 4,40 2.ª prueba 34,44 ± 3,40 0,00* Crol 400 m (s) 1.ª prueba 367,14 ± 33,21 2.ª prueba 353,79 ± 32,80 0,00* * p 0,05 Tabla 2. Valores medio ± DE de la velocidad crítica y la frecuencia crítica de brazada en la primera y segunda pruebas. Pruebas Evaluación Media ± DE valor p 1.ª prueba 1,07 ± 0,09 Velocidad crítica (m/s) 0,01* 2.ª prueba 1,10 ± 0,10 Frecuencia crítica de la 1.ª prueba 1,10 ± 0,09 0,02* brazada (ciclos/s) 2.ª prueba 1,05 ± 0,08 * p 0,05 Además, no se observó relación significativa alguna entre velocidad crítica y frecuencia crítica de la brazada en ninguna de las dos pruebas (prueba 1: r = 0,04, p = 0,89; y prueba 2: r = -0,28, p = 0,34). Sin embargo, cuando se dividió la muestra de acuerdo con el valor de velocidad crítica, se observó una relación significativa en el grupo más lento entre la velocidad crítica y la frecuencia crítica de la brazada (prueba 1: r = 0,766, p = 0,05; prueba 2: r = 0,860, p = 0,01). En el segundo grupo no se observó relación alguna entre estos dos parámetros (prueba 1: r = 0,16, p = 0,74; prueba 2: r = -0,21, p = 0,15). Las figuras 3 y 4 muestran las diferencias entre los grupos 1 y 2 para cada prueba. Es importante resaltar que los mejores siete nadadores (en cuanto a velocidad crítica) en la primera prueba fueron los mismos cuando se realizó la segunda evaluación. Se obtuvieron diferencias significativas en relación a la velocidad crítica y a las pruebas de 50 m y 400 m. No se observaron diferencias en la frecuencia crítica de la brazada.

6 Marinho DA, Silva AJ, Reis VM, et al. / J. Hum. Sport Exerc. 1 (2009) Prueba n.º 1 Prueba n.º 2 * * Tiempo (s) * * Grupo 1 Grupo 2 Distancia Figura 3. Comparación entre los grupos 1 y 2 en relación a los recorridos de crol de 50 y 400 m en las pruebas primera y segunda. El grupo 1 corresponde a los 7 nadadores que presentaron la velocidad crítica más elevada en la primera evaluación y el grupo 2 corresponde a los 7 nadadores que presentaron la velocidad crítica más baja en la primera evaluación.* p 0,05. Velocidad (m/s) Frecuencia de la brazada (ciclos/s) Prueba n.º 1 Prueba n.º 2 * * Grupo 1 Grupo 2 Vel. Crítica Frec. Crítica Vel. Crítica brazada Parámetro Frec. Crítica brazada Figura 4. Comparación entre los grupos 1 y 2 en relación a la velocidad crítica y a la frecuencia crítica de la brazada en las pruebas primera y segunda. El grupo 1 corresponde a los 7 nadadores que presentaron la velocidad crítica más elevada en la primera evaluación y el grupo 2 corresponde a los 7 nadadores que presentaron la velocidad crítica más baja en la primera evaluación.* p 0, Universidad de Alicante. Facultad de Educación. ISSN

7 Velocidad crítica en la natación 58 No obstante, el rendimiento en las pruebas de 50 y 400 m y el valor de la velocidad crítica aumentó en ambos grupos (figuras 5 y 6), pero el valor de la frecuencia crítica de la brazada sólo aumentó en el grupo 1. Grupo 1 Grupo 2 * * Tiempo (s) * * Prueba 1 Prueba 2 Distancia Figura 5. Comparación entre los grupos 1 y 2 en relación a los recorridos de crol de 50 y 400 m en los grupos primero y segundo. El grupo 1 corresponde a los 7 nadadores que presentaron la velocidad crítica más elevada en la primera evaluación y el grupo 2 corresponde a los 7 nadadores que presentaron la velocidad crítica más baja en la primera evaluación.* p 0,05. Velocidad (m/s) Frecuencia de la brazada (ciclos/s) Grupo 1 Grupo 2 * * * Vel. Crítica Frec. Crítica brazada Parámetro Vel. Crítica Frec. Crítica brazada Prueba 1 Prueba 2 Figura 6. Comparación entre las pruebas primera y segunda en relación a la velocidad crítica y a la frecuencia crítica de la brazada en los grupos 1 y 2. El grupo 1 corresponde a los 7 nadadores que presentaron la velocidad crítica más elevada en la primera evaluación y el grupo 2 corresponde a los 7 nadadores que presentaron la velocidad crítica más baja en la primera evaluación.* p 0,05.

8 Marinho DA, Silva AJ, Reis VM, et al. / J. Hum. Sport Exerc. 1 (2009) DISCUSIÓN El propósito de este estudio era analizar los cambios en la velocidad crítica y la frecuencia crítica de brazada durante doce (12) semanas de entrenamiento en nadadores de un grupo de edad. El hallazgo principal de este estudio fue que la velocidad crítica y la frecuencia crítica de la brazada aumentaron después de 12 semanas de entrenamiento en una muestra de jóvenes nadadores de competición. Como se esperaba, tras 12 semanas de entrenamiento, la capacidad aeróbica de los nadadores aumentó, unos resultados iguales a los comunicados por otros investigadores, como Wakayoshi et al., 1993b o Maclaren y Coulson, Sin embargo, no siempre resulta clara la causa de esta mejora en la capacidad aeróbica y resulta difícil para los entrenadores comprender si el aumento en la capacidad aeróbica se debe a las respuestas fisiológicas o a las mejoras técnicas. De hecho, la misma prueba que se utiliza para evaluar la velocidad crítica podría usarse para determinar la frecuencia crítica de brazada, con lo que el entrenador no tiene más que contar el número de ciclos de brazada de cada nadador durante las pruebas para descubrir su frecuencia crítica de brazada. Los nadadores no sólo aumentaron su velocidad crítica (p = 0,01), sino que también redujeron su frecuencia crítica de brazada (p = 0,02), por lo que puede especularse que su habilidad técnica mejoró durante las 12 semanas de entrenamiento. De hecho, los nadadores pueden nadar a la misma intensidad fisiológica a mayor velocidad y con menor frecuencia de brazada, interesante resultado que podría ayudar a los entrenadores de natación a controlar el entrenamiento sin instrumentos costosos. Wakayoshi et al. (1993b) observaron una tendencia similar después de seis meses de entrenamiento aeróbico en natación. Aunque no se produjo ningún aumento significativo en la frecuencia de brazada, seis sujetos de siete aumentaron su velocidad aeróbica máxima gracias a aumentos en la longitud de la brazada; aún más, la longitud media de la brazada tras el protocolo de entrenamiento era significativamente mayor. Además, resultó interesante señalar que esta tendencia no era igual en ambos grupos: en los nadadores con valores superiores de velocidad crítica (grupo 1), tanto ésta como la frecuencia crítica de la brazada aumentaban entre la primera y la segunda prueba, mientras que, para el grupo 2, aunque la velocidad crítica aumentó, la frecuencia crítica de la brazada no mejoró entre las pruebas. El grupo 1 mejoró su rendimiento asociado con una mejora significativa en la habilidad técnica, mientras que el grupo 2 mejoró su rendimiento sin mejoras significativas en ésta última. En ambas evaluaciones, los autores no hallaron diferencias en la frecuencia crítica de la brazada entre los dos grupos. Sin embargo, los cambios en este parámetro parecían ser un componente importante en la mejora del rendimiento. Los hallazgos del presente estudio pueden resultar útiles para el diseño de programas de entrenamiento efectivos basados en ejercicios intermitentes (Renoux, 2001). Los entrenadores podrían usar la velocidad crítica combinada con el análisis de los parámetros de frecuencia de brazada. Esto les permitiría fijar, no sólo la carga de entrenamiento aeróbico, sino también controlar la técnica de brazada durante el entrenamiento de natación (Clipet et al., 2003). Según Marinho et al. (2006), los nadadores pueden nadar un conjunto de ejercicios de entrenamiento aeróbico utilizando una frecuencia de brazada individual específica y controlada para cubrir cada distancia Universidad de Alicante. Facultad de Educación. ISSN

9 Velocidad crítica en la natación 60 En resumen, podemos afirmar que, tras doce (12) semanas de entrenamiento, la velocidad crítica de un grupo de jóvenes nadadores aumentó y la frecuencia crítica de la brazada disminuyó, por lo que parece que durante estas doce semanas de entrenamiento se mejoró la capacidad técnica. Los nadadores pudieron nadar con la misma intensidad fisiológica a mayor velocidad y menor frecuencia de brazada, una información que podría ayudar a los entrenadores de natación a controlar su entrenamiento sin necesidad de utilizar instrumentos costosos. REFERENCIAS 1. CLIPET B, DEKERLE J, PELAYO P, SIDNEY M. Critical swimming speed and critical stroke rate in intermittent aerobic exercise. Proceedings of the IXth Symposium on Biomechanics and Medicine in Swimming. Ed: Chatard, J.C. Saint- Etienne: University of Saint-Etienne. 2003: [Volver al texto] 2. DEKERLE J. The use of critical velocity in swimming. A place for critical stroke rate? Portuguese Journal of Sport Sciences. 2006; 6(Supl.2): [Resumen] [Volver al texto] 3. DEKERLE J, PELAYO P, CLIPET B, DEPRETZ S, LEFREVE T, SIDNEY M. Critical speed does not represent the speed at maximal lactate steady state. International Journal of Sports Medicine. 2005; 26: [Resumen] [Volver al texto] 4. DEKERLE J, SIDNEY M, HESPEL JM, PELAYO P. Validity and reliability of critical speed, critical stroke rate, and anaerobic capacity in relation to front crawl swimming performances. International Journal of Sports Medicine. 2002; 23: [Resumen] [Volver al texto] 5. FERNANDES R, VILAS-BOAS JP. Critical velocity as a criterion for estimating aerobic training pace in juvenile swimmers. Biomechanics and Medicine in Swimming VIII. Eds: Keskinen, K., Komi, P. and Pitkanen, P. Jyvaskyla: Gummerus Printing. 1999; [Volver al texto] 6. MACLAREN DP, COULSON M. Critical swim speed can be used to determine changes in training status. Biomechanics and Medicine in Swimming VIII. Eds: Keskinen, K.L., Komi, P.V. and Hollander, A.P. Jyvaskyla: Grummerus Printing. 1999; [Volver al texto] 7. MARINHO D, VILAS-BOAS JP, KESKINEN K, RODRÍGUEZ F, SOARES S, CARMO C, VILAR S, FERNANDES R. Behaviour of the kinematic parameters during a time to exhaustion test at VO2max in elite swimmers. Journal of Human Movement Studies. 2006; 51:1-10. [Resumen] [Volver al texto] 8. MONOD H, SCHERER J. The work capacity of a synergic muscular group. Ergonomics. 1965; 8: [Resumen] [Volver al texto] 9. NOMURA T, SHIMOYAMA Y. The relationship between stroke parameters and physiological responses at the various swim speeds. Biomechanics and Medicine in Swimming IX. Eds: Chatard, J.C. Saint Etienne: Publications de l Université de Saint Etienne : [Volver al texto] 10. PELAYO P, DEKERLE J, DELAPORTE B, GOSSE N, SIDNEY M. Critical speed and critical stroke rate could be useful physiological and technical criteria for coaches to monitor endurance performance in competitive swimmers. Proceedings of XVIII International Symposium on Biomechanics in Sport. Eds: Sanders, R. and Hong, Y. Hong Kong: The Chinese University of Hong Kong. 2000: [Volver al texto]

10 Marinho DA, Silva AJ, Reis VM, et al. / J. Hum. Sport Exerc. 1 (2009) RENOUX JC. Evaluating the time limit at maximum aerobic speed in elite swimmers. Training implications. Archives of Physiology and Biochemistry. 2001; 109(5): [Resumen] [Volver al texto] 12. WAKAYOSHI K, IKUTA K, YOSHIDA T, UDO M, MORITANI T, MUTOH Y, MIYASHITA M. Determination and validity of critical velocity as an index of swimming performance in the competitive swimmer. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology. 1992; 64: [Resumen] [Volver al texto] 13. WAKAYOSHI K, YOSHIDA T, UDO M, HARADA T, MORITANI T, MUTOH Y, MIYASHITA M. Does critical swimming velocity represent exercise intensity at maximal lactate steady state? European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology. 1993a; 66, [Resumen] [Volver al texto] 14. WAKAYOSHI K, YOSHIDA T, YKUTA Y, MUTOH Y, MIYASHITA M. Adaptations to six months of aerobic swim training. Changes in velocity, stroke rate, stroke length and blood lactate. International Journal of Sports Medicine. 1993b; 14(7): [Resumen] [Volver al texto] AGRADECIMIENTOS Nos gustaría agradecer a todos los atletas su participación en este estudio. En la preparación de este manuscrito no se utilizó fuente de financiación alguna Universidad de Alicante. Facultad de Educación. ISSN