Characterization of kinesiological patterns of the frontal kick, mae-geri, in karate experts and non-karate practitioners

Abstract

[ES] Actualmente, los entrenadores e investigadores necesitan comprender bien los parámetros cinesiológicos del movimiento ya que son una herramienta importante de soporte de las metodologías de entrenamiento y enseñanza, y para mejorar el rendimiento de los gestos motores. El objetivo de este estudio fue (i) identificar los patrones cinemáticos y del control neuromuscular de ejecución de la patada frontal (mae­geri) en un objetivo fijo, realizada por 14 karatecas cinturón negro, (ii) y comparar con la ejecución del mismo gesto técnico realizada por 16 participantes sin práctica o experiencia en kárate, siendo posible el uso de esos datos en análisis del entrenamiento y del proceso de aprendizaje del kárate. Se verificó que la actividad cinemática y neuromuscular de ejecución de esta patada sucede en un espacio temporal de 600ms. La actividad muscular y cinemática evidencia la existencia de una norma secuencial temporal de intervención segmentar con un sentido próximo‐distal, donde los músculos estudiados tienen dos momentos distintos de actividad (períodos 1, 2). En el análisis electromiográfico (EMG), el grupo de karatekas presenta una mayor intensidad de activación (root mean square – RMS) y de pico de actividad en el músculo RectusFemoris (RF1) y VastusLateralis (VL1), y menor tiempo de contracción en ambos períodos en las relaciones entre los músculos RectusFemoris‐BicepsFemoris e VastusLateralis‐BicepsFemoris.En la realización de esta acción motora, los movimientos segmentares de flexión de muslo, de extensión de la pierna y de flexión plantar del tobillo fueron realizados con menor amplitud angular (range of action – ROA) por los karatekas, reflejando diferentes posicionamientos de los segmentos entre grupos. En conclusión, existe un patrón cinesiológico general, semejante entre practicantes y no practicantes de kárate. En el grupo de karatecas el entrenamiento induce una especialización de la actividad muscular, reflejada en los resultados del EMG y de la cinemática de movimiento, produciendo una mejor acción balística en la ejecución del mae­geri, que en asociación con una velocidad máxima de los segmentos distales, alcanzada cerca del momento del impacto, puede traducirse en un impacto más potente.

[EN] Presently, coaches and researchers need to have a better comprehension of the kinesiological parameters that should be an important tool to support teaching methodologies and to improve skills performance in sports. The aim of this study was to (i) identify the kinematic and neuromuscular control patterns of the front kick (mae­geri) to a fixed target performed by 14 experienced karate practitioners, and (ii) compare it with the execution of 16 participants without any karate experience, allowing the use of those references in the analysis of the training and learning process. Results showed that the kinematic and neuromuscular activity during the kick performance occurs within 600 ms. Muscle activity and kinematic analysis demonstrated a sequence of activation bracing a proximal‐to‐distal direction, with the muscles presenting two distinct periods of activity (1, 2), where the karateka group has a greater intensity of activation – root mean square (RMS) and electromyography (EMG) peak – in the first period on RectusFemoris (RF1) and VastusLateralis(VL1) and a lower duration of co‐contraction in both periods onRectusFemoris‐BicepsFemoris and VastusLateralis‐BicepsFemoris (RF‐BF; VL‐BF). In the skill performance, the hip flexion, the knee extension and the ankle plantar flexion movements were executed with smaller difference in the range of action (ROA) in the karateka group, reflecting different positions of the segments. In conclusion, it was observed a general kinesiological pattern, which was similar in karateka and non‐karateka practitioners. However, in the karateka group, the training induces a specialization in the muscle activity reflected in EMG and kinematic data, which leads to a better ballistic performance in the execution of the mae­gerikick, associated with a maximum speed of the distal segments, reached closer to the impact moment, possibly representing more power in the contact.

[PT] Actualmente, treinadores e investigadores necessitam de compreender bem os parâmetros cinesiológicos do movimento porque são uma ferramenta importante de suporte das metodologias de treino e ensino, e para melhorar a performance dos gestos motores. O objective deste estudo foi (i) identificar os padrões cinemáticos e de controlo neuromuscular da execução do pontapé frontal (mae­geri) num alvo fixo e realizado por 14 karatecas cinto negro, (ii) e comparar com a execução do mesmo gesto técnico realizada por 16 participantes sem qualquer prática ou experiência de karate, tornando possível o uso desses dados na analise do treino e do processo de aprendizagem do karate. Verificou‐se que a actividade cinemática e neuromuscular na execução deste pontapé acontece num espaço temporal de 600ms. A actividade muscular e cinemática evidencia a existência de um padrão sequencial temporal de intervenção segmentar com um sentido próximo‐distal, onde os músculos estudados têm dois distintos momentos de actividade (períodos 1, 2). Na análise electromiografia (EMG), o grupo de karatecas apresenta uma maior intensidade de activação (rootmeansquare– RMS) e de pico de actividade no musculo RectusFemoris (RF1) eVastusLateralis (VL1), e menor tempo de cocontração em ambos os períodos nas relações entre os músculos RectusFemoris‐ BicepsFemorise VastusLateralis‐ BicepsFemoris.Na realização desta acção motora, os movimentos segmentares de flexão da coxa, de extensão da perna e de flexão plantar do tornozelo foram realizados com menor amplitude angular (range of action – ROA) pelos karatecas, reflectindo diferentes posicionamentos dos segmentos entre grupos. Em conclusão, existe um padrão cinesiológico geral, semelhante entre praticantes de karate e não praticantes de karate. Todavia, no grupo de karatecas o treino induz uma especialização da actividade muscular, reflectida pelos resultados do EMG e da cinemática do movimento, o que conduz a uma melhor acção balística na execução do mae­geri, em associação com um máximo de velocidade dos segmentos distais, alcançado próximo do instante do impacto, o que poderá traduzir‐se num impacto mais potente.