Perfil Força-Velocidade

Artigo falando o que é o perfil força-velocidade, uma maneira simples e barata de avaliar as capacidades de produção de força e velocidade do indivíduo.

 

Perfil Força-Velocidade

Ian Dobbs

 

Conteúdo

1. Resumo
2. Introdução
3. O que é o Perfil Força-Velocidade?
4. Por que o Perfil Força-Velocidade é Importante?
5. Como fazer o Perfil Força-Velocidade?
6. Problemas com o Perfil Força-Velocidade
7. Futuras Pesquisas
8. Conclusão
9. Referências

 

Resumo

O perfil força-velocidade é um modo simples e barato de avaliar as capacidades de produção de força e velocidade durante tarefas balísticas, como saltos e tiros de velocidade (N.T: Sprints). Através do perfil, o profissional pode identificar se um atleta tem deficiência em força ou velocidade durante determinado movimento (Ex.: Salto vertical), independente da capacidade de potência.

Baseado nos resultados dos testes, um treino pode ser implementado a fim de reduzir as deficiências e melhorar o desempenho em uma determinada tarefa (como o salto vertical). Como resultado, o perfil força-velocidade permite que o profissional adapte seu programa de treinamento ao usar informações objetivas e detalhadas.

Por último, certos aplicativos de celular requerem uma configuração mínima e fornecem informações instantâneas que podem ser usadas para avaliar o perfil força-velocidade dos indivíduos.

 

Introdução

A capacidade de produzir altos níveis de potência muscular é considerada um componente vital durante muitas atividades atléticas e esportivas, como saltar e correr em velocidade (1, 2). Uma vez que potência é o produto da força multiplicada pela velocidade (Potência = Força x Velocidade → P = F x V), portanto, entende-se que esses 2 componentes sustentam a capacidade de ser potente.

Dito isso, enquanto 2 atletas podem exibir uma produção de potência similar, suas capacidades de força e velocidade podem ser marcadamente diferentes. Na teoria, os atletas têm a tendência em serem melhores ou em força ou em velocidade, o que pode limita-los em saltar (3) e/ou correr em velocidade (4). Portanto, medir força ou velocidade, independente da produção de potência, é útil para identificar onde está a deficiência (na força ou na velocidade).

 

O que é o Perfil Força-Velocidade?

Ganhou popularidade com os pesquisadores e preparadores físicos nos anos recentes (4-10). Desde a popularização do perfil força-velocidade, muitos aplicativos de celular foram desenvolvidos a fim de identificar as características de força-potência-velocidade dos atletas, produzindo teoricamente um perfil.

Esses aplicativos são um modo simples para os profissionais e pesquisadores medirem as características de força-potência-velocidade dos atletas durante um salto vertical ou tiro de velocidade. A informação pode ser usada para saber se um atleta é deficiente em força ou velocidade, assim como fornecer um perfil ideal a ser perseguido.

Os princípios do perfil força-velocidade são fundados na curva força-velocidade, se você não está familiarizado com ela, eu sugiro faze-lo a fim de melhor entender o tema deste artigo.

(N.T: Se não leu a respeito, confira este artigo: Curva Força-Velocidade).

Como a maioria dos profissionais não tem acesso a equipamentos de laboratório para testar seus atletas, o uso de aplicativos pode fornecer uma solução de baixo custo.

(N.T: Carlos Balsalobre, um pesquisador espanhol, desenvolveu uma série de aplicativos para iOS e Android que contemplam o tema deste artigo e outros mais. Confiram no site Carlos-Balsalobre.com).

O perfil força-velocidade é frequentemente incorporado durante sessões de teste de desempenho e pode fornecer informação crítica aos profissionais se realizado periodicamente ao longo do ano. Através dele se pode obter dados que mostram se o atleta é deficiente em força ou velocidade em uma dada tarefa (salto ou corrida em velocidade).

Além disso, o profissional também obtém um perfil teoricamente ideal de força-velocidade que o permite implementar métodos de treinamento que tem as deficiências como alvo a fim de otimizar de modo efetivo o desempenho. Esse conceito é mais conhecido como “Treinamento de força direcionado”.

(N.T: O termo entre aspas acima é uma tradução livre sem um nome consagrado em português. O termo em inglês, para pesquisas adicionais, é “Targeted resistance training”. Como o próprio nome diz é um treino contra resistência com um foco específico).

 

Perfil Força-Velocidade para o Sprint

A capacidade de acelerar, alcançar a velocidade máxima e mantê-la é crítica durante a corrida linear em velocidade (5, 6). A força horizontal é um conceito fundamental para entender o perfil força-velocidade para o sprint.

Em termos leigos, é simplesmente a força produzida na direção posterior quando se realiza um tiro de velocidade para frente (5).

Foi relatado que a capacidade de produzir força horizontal é um fator importante durante a aceleração (8), assim como em maiores distâncias (Ex.: 100m) (5, 6).

(N.T: Legenda da figura original: Produção de força horizontal ao longo de um tiro de velocidade de 30m. A máxima potência é alcançada geralmente entre as primeiras 3-8 passadas, nesse tempo também é produzida a maior parte da força horizontal – Adaptado de Morin 2016 [8]).

Embora a produção de força vertical alcance o pico durante a velocidade máxima, ainda existe uma dependência na produção de força horizontal para se mover para frente (6, 11, 13). Usando o perfil força-velocidade o profissional é capaz de calcular a “Proporção de forças” (N.T: Ratio of force) entre as forças de reação do solo vertical e horizontal.

Durante um sprint isso é calculado ao dividir a força horizontal pela vertical e medindo a inclinação em que a força horizontal diminui (5, 8). Além do mais, a taxa em que a força horizontal diminui é conhecida como “Taxa de diminuição na proporção de forças” (N.T: Em inglês: Rate of decrease in ratio of force. Figura ilustrativa mais adiante) (8).

Enquanto a perda na produção de força horizontal não possa ser inteiramente evitada, os profissionais podem treinar a capacidade de sustenta-la e reduzir a taxa de diminuição na proporção de forças (5).

(N.T: Legenda da figura original: Contribuição da força horizontal e seu declínio ao longo de um tiro de velocidade de 30m – Adaptado de Samozino 2015 e Morin 2015 [ 7, 10]).

 

Perfil Força-Velocidade para o Salto

A performance ótima do salto vertical requer que se acelere a massa corporal para alcançar a velocidade mais alta possível, no menor espaço de tempo disponível (9). A altura do salto vertical é também um reflexo válido da máxima capacidade dos membros inferiores de um atleta (14).

Como resultado, a máxima produção de potência de um atleta (isto é, a altura do salto) pode ser melhorada através do aumento de sua capacidade de produzir altos níveis de força (treinamento de força) e/ou melhorando a velocidade do movimento com cargas baixas (treinamento balístico) (15, 17).

Colocando de forma simples, melhorar as capacidades de força ou velocidade de um atleta provavelmente resultará em um aumento da altura do salto (isto é, produção de potência). No entanto, determinar em qual componente o atleta é deficiente (força ou velocidade) é quando o perfil força-velocidade se torna útil.

(N.T: Exercícios balísticos são caracterizados por contornarem de certa forma a fase de desaceleração do implemento usado como sobrecarga – me refiro à desaceleração ao final da fase concêntrica. Os 2 exemplos mais comuns são o supino arremessando a barra e o agachamento com salto. A máquina é mais fácil e segura de se realizar o supino arremessando a barra. Quanto aos agachamentos com salto, as barras hexagonais facilitam muito a execução do exercício).

Ao criar um perfil força-velocidade para o salto vertical, é fornecida a informação do perfil “ideal” e do perfil “real”. O perfil “real” reflete as atuais capacidades de força e velocidade do indivíduo, enquanto o “ideal” deveria funcionar como uma meta a ser perseguida, a fim de melhorar o desempenho no salto. O perfil força-velocidade ideal é calculado usando a equação validada por Samozino e colaboradores, que inclui a máxima produção de potência e o deslocamento vertical do centro de massa (9, 18, 19) (representação na figura a seguir).

(N.T: Legenda da figura original: Os pontos azuis representam a potência do agachamento com salto em uma determinada carga. O perfil força-velocidade ideal pode ser calculado usando uma equação validada – Adaptado de Samozino 2014 [4]).

A diferença entre os perfis real e ideal é conhecida como “Desequilíbrio força-velocidade” (N.T: Force-velocity imbalance em inglês ou na abreviatura, FVimb). Esta medida representa a magnitude e direção para os quais existe uma tendência/viés de força ou velocidade. Diminuir o desequilíbrio força-velocidade mostrou aumentar o desempenho no salto vertical em atletas deficientes em velocidade e força (3).

 

Por que o Perfil Força-Velocidade é Importante?

O “Treinamento de força direcionado” (N.T: “Targeted resistance training”) baseado em um perfil força-velocidade do indivíduo mostrou ser um método efetivo para melhorar o desempenho no salto vertical (3).

Em um estudo (3), foi feito o perfil de 84 sujeitos e verificado se era equilibrado, deficiente em velocidade ou deficiente em força. A partir disso, os sujeitos foram divididos em 4 grupos:

– Treinamento com foco em força (se foram deficientes em força);
– Treinamento com foco em velocidade (se foram deficientes em velocidade);
– Treinamento geral (se o perfil foi equilibrado);
– Grupo controle.

Todos os grupos realizaram um treinamento de força direcionado às suas deficiências com o objetivo de reduzir qualquer desequilíbrio na força-velocidade. Os grupos deficientes em força e em velocidade aumentaram significativamente o desempenho no salto vertical, enquanto os resultados dos grupos controle e de treinamento geral foram variáveis e pouco claros. As conclusões do estudo sugerem que o perfil força-velocidade pode ser utilizado pelos profissionais para adaptar o programa de treinamento em função das necessidades dos atletas.

Enquanto o artigo descrito nos parágrafos acima colocou foco no salto, outros movimentos do tipo balístico podem ser objeto de perfil força-velocidade, como o supino com arremesso (20).

Um estudo feito com jogadores de rúgbi de 15 avaliou as características de força-potência-velocidade entre os mais avançados (N.T: Forwards) e mais recuados (N.T: Backwards) durante o supino com arremesso.

(N.T: Rugby Union, jogado com 15 atletas, diferente do Rugby League, jogado com 13 atletas. As duas versões tem mais algumas diferenças que estão além do escopo desta nota).

Os resultados indicaram que os mais avançados eram mais fortes e potentes que os mais recuados e estes últimos tinham uma maior tendência à velocidade. Essa informação pode, portanto, permitir ao treinador adaptar o programa de treinamento em função das fraquezas dos atletas.

Outro aspecto interessante do estudo foi que os jogadores foram ranqueados em cada posição baseado no desempenho do supino com arremesso. A decisão, a critério do treinador, de informar os jogadores de sua posição no ranking pode ajudar a retificar sua tendência/viés em direção à força ou velocidade e motiva-los a trabalhar em cima de suas deficiências.

Usar um sistema de ranking e testar periodicamente as características de força-velocidade também pode ser uma forma de monitorar os atletas com dados objetivos.

 

Como fazer o Perfil Força-Velocidade?

É um processo simples que requer o mínimo equipamento. Os testes de salto e tiro de velocidade requerem diferentes variáveis que são descritas abaixo. Usando aplicativos confiáveis e validados (21, 22) o profissional pode rápida e facilmente calcular variáveis como:

• Força ideal;
• Velocidade ideal;
• Desequilíbrio força-velocidade;
• Proporção de forças;
• Taxa de diminuição na proporção de forças.

Os métodos/instruções detalhados para calcular o perfil força-velocidade no sprint e no salto podem ser encontrados nos seguintes estudos:

• Samozino, 2014 (4).
• Morin, 2016 (8).
• Samozino, 2016 (10).
• Samozino, 2008 (18).

 

Como fazer o Perfil Força-Velocidade para o Sprint

A fim de criar um perfil para o sprint, os seguintes itens são necessários: Peso corporal (kg), altura (m) e dados de tempo-distância ou velocidade-tempo (no mínimo 5 tomadas de tempo para uma determinada distância) que podem ser obtidos com dispositivos que medem a velocidade (4).

(N.T: Os dispositivos recomendados no artigo são o que em inglês eles chamam de “Timing gates”, portões de tempo em uma tradução literal, ou portões de tomada de tempo em uma descrição de uma de suas funções. São 2 sensores colocados lado a lado formando uma espécie de portão. O vídeo a seguir mostra a variedade de aplicações de uma marca desses dispositivos).

Também é recomendado que o teste deva ser feito em locais fechados (N.T: Indoor) para assegurar uma superfície consistente e prevenir qualquer impacto da velocidade do vento e/ou temperatura.

Além disso, os postes verticais são requisitos para marcar a distância do teste (5, 10, 15m, etc.).

Para avaliar o perfil força-velocidade do sprint a “proporção de forças” e a “taxa de diminuição na proporção de forças” precisam ser bem entendidos:

⇒ A proporção de forças é o percentual calculado da quantidade de força horizontal produzida, dividida pela força vertical produzida durante um sprint. Uma maior proporção de forças ao longo do sprint é considerada desejável, já que sugere que o atleta está aplicando uma maior quantidade de força horizontal.

⇒ No entanto, à medida que a velocidade aumenta a proporção de forças (%) irá inevitavelmente decair – tipicamente referido como taxa de diminuição na proporção de forças. Uma menor taxa de diminuição na proporção de forças é considerada desejável, já que sugere que o atleta está melhor em produzir força horizontal à medida que a velocidade aumenta.

 

Como fazer o Perfil Força-Velocidade para o Salto

A fim de criar um perfil para o salto, os seguintes itens são necessários: Peso corporal, altura (m), altura do salto (m) e 2 outras medidas de comprimento dos membros inferiores:

1 – Na posição totalmente estendida (m);

2 – Com os dois joelhos flexionados em 90º (m).

Um mínimo de 5 saltos separados com carga adicional para cada salto é requerido para criar um perfil. Para escolher as cargas é necessário haver uma distribuição proporcional das mesmas, iniciando com 0% da massa corporal até a última em que o participante possa saltar ao menos 10cm (8).

Por exemplo: Cinco cargas que você pode escolher são o próprio peso corporal (PC), 15% PC, 30% PC, 45% PC e 60% PC.

(N.T: Alguém pesando 75kg iria saltar: Sem carga, 11,2kg, 22,5kg, 33,7kg, 45kg).

Para avaliar o perfil força-velocidade do salto, o desequilíbrio força-velocidade e o perfil de salto “real” e “ideal” precisam ser bem entendidos:

⇒ A distância e direção entre a inclinação real e ideal da força-velocidade é referida como desequilíbrio força-velocidade.

(N.T: Legenda da figura original: A seta preta representa o desequilíbrio força-velocidade percentual – Adaptado de Samozino 2012 e 2014 [4, 9]).

Um maior desequilíbrio força-velocidade (%) sugere que o atleta tem um viés em direção à força ou velocidade (isto é, deficiente em força ou velocidade), dependendo da direção da inclinação. Um menor desequilíbrio é considerado desejável, já que isso sugere que o atleta é equilibrado em produzir ambos. Quando demonstra um alto desequilíbrio, diminuir o número é a prioridade e pode resultar em uma melhora no desempenho do salto vertical (3).

A equação usada para calcular o desequilíbrio, baseada em modelos de regressão linear do perfil força-velocidade (FV) real e ideal, é mostrada abaixo (4, 9):

Desequilíbrio FV (%) = 100 (1 – FV real / FV ideal).

Os saltos com carga irão fornecer um valor teórico da máxima produção de força baseado nas cargas utilizadas. Da mesma forma, o valor teórico da máxima produção de velocidade também será calculado, baseado no tempo do atleta no ar durante os saltos.

Com essas informações a inclinação “real” da força-velocidade pode ser calculada, baseada nos saltos com carga e, a partir daí, uma inclinação “ideal” da força-velocidade também pode ser calculada.

 

Problemas com o Perfil Força-Velocidade

A despeito do conceito e aplicação promissores do perfil força-velocidade, ele também tem suas falhas. Algumas delas incluem:

• Regressão Linear: O perfil força-velocidade usa a regressão linear para determinar o perfil ideal (23), no entanto, precisa ser entendido que não existe uma correlação perfeita entre força e velocidade, apesar da regressão linear assumir que exista.

(N.T: Em termos simples, a regressão linear é uma equação onde se estima o valor de uma variável, chamemos de x, a partir do valor de outra variável, chamemos de y. As duas variáveis têm um valor previsível. Se a variável x → força aumenta, sabemos que, em tese, a variável y → velocidade diminui proporcionalmente. Na estatística, um modelo de regressão linear simples é uma equação matemática que inclui somente duas variáveis e apresenta uma relação em linha reta entre elas, servindo para prever comportamentos com base na associação entre duas variáveis que geralmente possuem uma boa correlação).

• Especificidade: O perfil força-velocidade é específico ao movimento, mas pode não ser específico ao esporte. Por exemplo, um salto bilateral é diferente de um salto para fazer uma bandeja no basquete (N.T: Apesar da maioria estar familiarizada com o movimento, o vídeo abaixo relembra os que não se recordam). O perfil força-velocidade ideal se mostrou menor do que o real em atletas de classe mundial (24). O treino crônico em um determinado esporte cria perfis força-velocidade desequilibrados, embora isso possa não limitar o desempenho (24). Use o powerlifting como exemplo.

 

Pesquisas Futuras

Embora estejam emergindo informações e pesquisas que dão suporte à eficácia desse método de teste e treinamento, ele ainda está engatinhando e mais questões precisam ser respondidas. Algumas delas incluem:

• Os efeitos do Perfil Força-Velocidade em populações atléticas específicas.
• Os efeitos do Perfil Força-Velocidade em diferentes movimentos do tipo balístico (Ex.: Sprint com o trenó).
• Como o crescimento e a maturação afeta o Perfil Força-Velocidade de jovens atletas no período do estirão do crescimento.
• Se o Perfil Força-Velocidade pode ser uma ferramenta efetiva para monitorar o desempenho e a fadiga.

(N.T: abaixo um vídeo mostrando o sprint/tiro de velocidade com o trenó, também chamado aqui no Brasil por seu nome em inglês, sled).

 

Conclusão

O Perfil Força-Velocidade é uma ferramenta útil que os profissionais podem usar para medir as capacidades de força e velocidade de seus atletas, independente da potência. Os perfis gerados podem ser usados para fornecer um objetivo de treinamento para que os atletas se tornem mais efetivos no salto e nos tiros de velocidade.

É importante entender as diferentes variáveis associadas ao salto e os aos tiros. Por exemplo, no perfil força-velocidade do salto é fundamental diminuir o desequilíbrio, a fim de melhorar o desempenho. Enquanto que para o sprint uma menor taxa de diminuição na proporção de forças é desejável, já que isso demonstra que o indivíduo está perdendo a mínima quantidade de produção de força horizontal à medida que a velocidade aumenta.

O perfil força-velocidade pode ser econômico e facilmente obtido usando aplicativos de celular. No entanto, como qualquer coisa, ele não é perfeito e tem suas limitações. Não é a solução para tudo e sim outra ferramenta que pode ser usada para testar e talvez programar mais especificamente o treino.

Dito isso, os profissionais precisam decidir se existe valor suficiente no método para inclui-lo dentro de sua programação de treinamento.

 

 

 

Referências

1. Cronin, J., and Sleivert, G. Challenges in understanding the influence of maximal power training on improving athletic performance. Med. 2005.
2. Stone, MH., Moir G., Glaister, M., and Sanders, R. How much strength is necessary? Phys Ther Sport, 2002.
3. Jiménez-Reyes P, Samozino P, Brughelli M and Morin JB. Effectiveness of an Individualized Training Based on Force-Velocity Profiling during Jumping. Front. Physiol. 2017.
4. Samozino, P., Edouard, P., Sangnier, S., Brughelli, M., Gimenez, P., and Morin, J.B. Force-velocity profile: Imbalance determination and effect on lower limb ballistic performance. Int. J. Sports Med. 2014.
5. Morin JB, Edouard P, Samozino P. Technical ability of force application as a determinant factor of sprint performance. Med Sci Sports Exerc. 2011.
6. Morin JB, Bourdin M, Edouard P, Peyrot N, Samozino P, Lacour JR. Mechanical determinants of 100-m sprint running performance. Eur J Appl Physiol. 2012.
7. Morin, J.B., Gimenez, P., Edouard, P., Arnal, P., Jiménez-Reyes, P., Samozino, P., Mendiguchia, J. Sprint Acceleration Mechanics: The Major Role of Hamstrings in Horizontal Force Production. Frontiers in Physiology, 2015.
8. Morin JB, Samozino P. Interpreting Power-Force-Velocity Profiles for Individualized and Specific Training. International Journal of Sports Physiology and Performance, 2016.
9. Samozino, P., Rejc, E., DiPrampero, P.E., Belli, A., and Morin, J.B. Optimal force-velocity profile in ballistic movements–altius: citius or fortius? Med. Sci. Sports Exerc. 2012.
10. Samozino P., Rabita G, Dorel S, Slawinski J, Peyrot N, Saez de Villarreal E, Morin JB. A simple method for measuring power, force, velocity properties, and mechanical effectiveness in sprint running. Scand J Med Sci Sports, 2016.  
11. Kugler F, and Janshen L. Body position determines propulsive forces in accelerated running. J Biomech, 2010. 
12. Weyand PG, Sternlight DB, Bellizzi MJ, and Wright S. Faster top running speeds are achieved with greater ground forces not more rapid leg movements. J Appl Physiol, 1985.  
13. Brughelli M, Cronin J, and Chaouachi A. Effects of running velocity on running kinetics and kinematics. J Strength Cond Res, 2011.  
14. Markovic, G., D. Dizdar, I. Jukic, and M. Cardinale. Reliability and factorial validity of squat and countermovement jump tests. J. Strength Cond. Res. 2004.
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16. Cronin, J., McNair, PJ., Marshall, RN. Velocity specificity, combination training and sport specific tasks. J Sci Med Sport. 2001.
17. McBride, JM., Triplett-McBride, T., Davie, A., Newton, RU. The effect of heavy- vs, light-load jump squats on the development of strength, power, and speed. J Strength Cond Res. 2002.
18. Samozino, P., Morin, J.B., Hintzy, F., and Belli, A. A simple method for measuring force, velocity and power output during squat jump. Biomech. 2008.
19. Samozino, P., Rejc, E., Di Prampero, PE., Belli, A. and Morin, JB. Force–Velocity Properties’ Contribution to Bilateral Deficit during Ballistic Push-off. Med. Sci. Sports Exerc., 2014.
20. McMaster, DT., Gill, N., Cronin, J., and McGuigan, M. Force-velocity-power assessment in semi-professional rugby union players. J Strength Cond Res. 2016.
21. Balsalobre-Fernandez, C., Glaister, M, Lockey, R. The validity and reliability of an iPhone app for measuring vertical jump performance. J Sport Science, 2015.
22. Romero-Franco, N. Sprint performance and mechanical outputs computed with an iPhone app: Comparison with existing reference methods. Eur J Sport Sci, 2017.
23. Cross, MR., Brughelli M., Samozino, P., Morin, JB. Methods of Power-Force-Velocity Profiling During Sprint Running: A Narrative Review. Sports Med. 2017.  
24. Giroux, C., Rabita, G., Chollet D., Guilhem, G. Optimal Balance Between Force and Velocity Differs Among World-Class Athletes. Journal of Applied Biomechanics, 2016.

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Artigo original: Force-Velocity Profile