Asymmetries in swimming: prevalence, associated factors and relationships with performance

Abstract

O desempenho na natação pode ser influenciado por diversos aspectos, incluindo características corporais e capacidades físicas. As assimetrias, que são diferenças entre os lados corporais, têm se mostrado prejudiciais ao desempenho de algumas modalidades. Porém, ainda não é bem definida a existência das assimetrias em nadadores, tendo em vista o caráter cíclico da modalidade. Além disso, a relação entre as assimetrias e o desempenho na natação também não é bem explorada. As assimetrias na natação podem ser mensuradas em contexto específico (in-water) e não específico (dry-land), e são bastante voláteis, exigindo uma análise robusta. Neste sentido, dentre as diferentes maneiras de medir as assimetrias, contrastá-las com a variabilidade da medida tem sido sugerido como um método eficaz para a detecção de assimetrias ?reais?. A partir disto, esta tese foi dividida em quatro estudos, com os seguintes objetivos: Estudo 1: Mapear, através de uma revisão de literatura, os estudos investigando assimetrias em contextos específico e não específico da natação, e a relação entre as assimetrias e o desempenho da modalidade; Estudo 2: Avaliar a reprodutibilidade de testes in-water e dry-land utilizados para mensurar assimetrias na natação, e analisar a prevalência de assimetrias ?reais? em nadadores; Estudo 3: Investigar as correlações entre as variáveis obtidas em testes dry-land (e suas assimetrias) e o desempenho na natação; Estudo 4: Investigar as correlações entre variáveis obtidas no nado atado (e suas assimetrias), com o desempenho na natação, e explorar se estas correlações são dependentes da presença de assimetrias ?reais?. Para o Estudo 1, uma busca sistemática foi realizada em quatro bases de dados (Pubmed, Scopus, Web of Science, SPORTDiscus), utilizando os termos ?asymmetries?, ?asymmetry?, ?symmetry?, ?bilateral difference? ?swimming?, ?swimmer? e ?swimmers?. No Estudo 2, 28 nadadores realizaram, em formato teste-reteste, avaliação antropométrica, e testes de amplitude de movimento do ombro (ROM), salto com contramovimento (CMJ), torque isocinético do ombro e nado atado. No Estudo 3, 37 nadadores realizaram os mesmos testes supracitados, em apenas uma ocasião. Além disso, o melhor desempenho oficial nas provas de 50 e 200 m de nado livre foi obtido. No Estudo 4, 35 nadadores realizaram o teste de nado atado, e os tempos oficiais das provas de 50, 100 e 200 m nado livre foram obtidos. As assimetrias entre membros foram calculadas para todas as variáveis coletadas (Estudos 2, 3 e 4). As análises estatísticas envolveram os testes de coeficiente de correlação intraclasse (ICC), erro típico de medida (TEM), e o tamanho do efeito (ES) para verificar a reprodutibilidade; as assimetrias (%) foram comparadas ao coeficiente de variação (CV) da métrica para determinar se estas eram ?reais?; e por fim, correlações de Pearson e Spearman foram utilizadas para determinar a associação entre as métricas (e suas assimetrias) e o desempenho de natação. Em relação aos resultados, no Estudo 1, dos 60 artigos foram incluídos na seleção final, 28 analisaram assimetrias durante testes in-water, a maioria apontando para diferenças entre os membros. Vinte e quatro estudos analisaram as assimetrias durante testes dry-land, a maioria não apontando presença de assimetrias. Oito estudos mediram assimetrias em ambos os contextos e relataram resultados controversos. Sete estudos investigaram a relação entre assimetrias e desempenho de natação, cinco relatando nenhuma associação significativa. No Estudo 2, a reprodutibilidade entre sessões foi ?boa a excelente? (ICC = 0,75 a 1,00), exceto para ROM. O ES entre sessões (trivial/pequeno) reforçou que os valores não mudaram significativamente entre os dias (dados brutos e assimetrias). Além disso, assimetrias ?reais? foram observadas em algumas métricas testadas, dependendo do teste. Os resultados do Estudo 3 mostraram que a maioria das métricas dry-land foram significativamente associadas ao desempenho de 50 m (r = -0,59 a -0,83) e 200 m livre (r = -0,48 a -0,62), e ao pico de força no nado atado (r = 0,54 a 0,80), exceto o ROM. Nenhuma das assimetrias dry-land foi correlacionada com o desempenho de natação. No Estudo 4, a força pico e média apresentaram correlações (r = -0,51 a -0,84) com o desempenho em todas as distâncias testadas. O impulso apresentou associações apenas com o 50 m nado livre (r = -0,50 a -0,62). Ao considerar toda a amostra, não foram observadas associações entre assimetrias e desempenho de natação; mas ao considerar apenas os atletas que apresentaram assimetrias ?reais?, foram encontradas correlações entre assimetrias de força pico e desempenho de 50/100 m nado livre (r = 0,47 e 0,59). Baseado nos achados dos quatro estudos que compuseram esta tese, pode-se concluir que, nos estudos presentes previamente na literatura, as assimetrias são mais evidentes em teste in-water em comparação aos dry-land, com poucos estudos investigando a relação entre assimetrias e o desempenho na natação; os testes utilizados no presente estudo apresentaram boa reprodutibilidade e foram capazes de detectar assimetrias reais em nadadores; e embora as métricas dos testes dry-land e in-water sejam, de maneira geral, associadas ao desempenho da modalidade, as assimetrias provenientes dos mesmos não parecem ser.

Abstract: Swimming performance can be influenced by several factors, including body characteristics and physical capabilities. Asymmetries, which are the differences between the body sides, have been shown to be detrimental to performance in some sports. However, the existence of asymmetries in swimmers is still not well defined, given the cyclical nature of the sport. Furthermore, the relationship between asymmetries and swimming performance has also not been well explored. Asymmetries in swimming can be measured in a specific (in-water) and non-specific context (dry-land), and are quite volatile, requiring robust analysis. In this sense, among the different ways of evaluating asymmetries, contrasting them with the variability of the measurement has been suggested as an effective method for detecting ?real? asymmetries. From this, this thesis was divided into four studies, with the following objectives: Study 1: To map, through a literature review, the studies investigating asymmetries in specific and non-specific contexts in swimming, and the relationship between asymmetries and swimming performance; Study 2: To evaluate the reliability of in-water and dry-land tests used to measure asymmetries in swimming, and to analyze the prevalence of ?real? asymmetries in swimmers; Study 3: To investigate the correlations between the variables obtained in dry-land tests (and their asymmetries) and swimming performance; Study 4: To investigate the correlations between variables obtained in tethered swimming (and their asymmetries), with swimming performance, and to explore whether these correlations are dependent on the presence of ?real? asymmetries. For study 1, a systematic search was performed in four databases (Pubmed, Scopus, Web of Science, SPORTDiscus), using the terms ?asymmetries? and ?swimming?, with some variations. In study 2, 28 swimmers underwent anthropometric assessment, and tests of shoulder range of motion (ROM), countermovement jump (CMJ), isokinetic shoulder torque and tethered swimming, in a test-retest design. In study 3, 37 swimmers performed the same tests mentioned above, on only one occasion. In addition, the best official performances in the 50 and 200 m front crawl events were obtained. In study 4, 35 swimmers performed the tethered swimming test, and the official times of the 50, 100 and 200 m front crawl events were obtained. Between-limb asymmetries were calculated for all variables collected (studies 2, 3 and 4). Statistical analyses involved intraclass correlation coefficient (ICC), typical error of measurement (TEM), and effect size (ES) tests to verify reliability; asymmetries (%) were compared to the coefficient of variation (CV) of the metric to determine whether they were ?real?; and finally, Pearson and Spearman correlations were used to determine the association between the metrics (and their asymmetries) and swimming performance. Regarding the results, in study 1, of the 60 articles included in the final selection, 28 analyzed asymmetries during in-water tests, most pointing to differences between limbs. Twenty-four studies analyzed asymmetries during dry-land tests, most not pointing to the presence of asymmetries. Eight studies measured asymmetries in both contexts and reported controversial results. Seven studies investigated the relationship between asymmetries and swimming performance, five reporting no significant association. In study 2, between-session reliability was ?good to excellent? (ICC = 0.75 to 1.00), except for ROM. The between-session ES (trivial/small) reinforced that values did not change significantly between days (raw data and asymmetries). Furthermore, ?real? asymmetries were observed in some of the metrics tested, depending on the test. The results of study 3 showed that most dry-land metrics were significantly associated with 50 m (r = -0.59 to -0.83) and 200 m front crawl (r = -0.48 to -0.62) performance, and with peak force in tethered swimming (r = 0.54 to 0.80), except for ROM. None of the dry-land asymmetries were correlated with swimming performance. In study 4, peak and mean force showed correlations (r = -0.51 to -0.84) with performance in all tested distances. Impulse showed associations only with the 50 m (r = -0.50 to -0.62). When considering the entire sample, no associations were observed between asymmetries and swimming performance; however, when considering only the athletes presenting ?real? asymmetries, correlations were found between peak force asymmetries and 50/100 m performance (r = 0.47 and 0.59). Based on the findings of the four studies that comprised this thesis, it can be concluded that, in the studies previously present in the literature, asymmetries are more evident in in-water tests compared to dry-land, with few studies investigating the relationship between asymmetries and swimming performance; the tests utilized in the present study showed good reliability and were able to detect real asymmetries in swimmers; and, although the metrics of the dry-land and in-water tests are, in general, associated with the performance of the sport, the asymmetries resulting from them do not appear to be.